关键词：尿素水溶液；热分解；NH3；转化率
摘 要：基于FLUENT平台对尿素水溶液(urea-water-solution,UWS)液滴的蒸发和热分解特性进行建模和数值模拟研究.对单个尿素水溶液液滴采用快速混合模型(rapid mixing model,RM)模拟液滴蒸发,并考虑运动和变化特性,对尿素水溶液液滴采用拉格朗日轨道模型跟踪;同时建立液滴的化学动力学模型,液滴与气相两相耦合之间考虑了动量、质量和热量,研究发现温度窗口对尿素热分解的重要性:对于给定溶液流量和液滴粒径,温度达到406 K时,液滴中的水几乎就蒸发完全,此时尿素开始逐步热分解,NH3的转化率随温度和停留时间的增加而增加,并在温度650K以上达到比较好的热分解效果,当温度达到700～735 K附近时,热分解转化率达到最大值,温度继续升高时,因高温空气的氧使得NH3被氧化,浓度降低至零.另外,还将计算结果与试验测量数据进行了对比,以保证数值研究结论的可靠性.