用于影响流体流动的方法技术

本发明专利技术旨在用于影响在流体线路（2）中的流体流动（1）的方法。流体线路带有壁部（3），带有流体输入侧（5）和流体输出侧（6）的蜂巢体（4）布置在流体线路（2）中。蜂巢体（4）具有带有横截面（9）和用于使得流体流动（1）从流体输入侧（5）向着流体输出侧（6）能够通流的通道（10）的蜂巢结构（8），其中，蜂巢体（4）具有限定部（11），其中，蜂巢结构（8）具有环绕的靠近限定部的外区（12）和布置在所述外区（12）内的中央区（13），其中，所述外区（12）包括横截面（9）的至多70%。所述方法至少包括下述步骤：a）提供在蜂巢体（4）的上游的流体流动（1）；b）使得流体流动（1）进入蜂巢体（4）中，其中，在流体输入侧（5）处，在靠近限定部的外区（12）中的所述流体流动（1）的平均的第一入流速度（14）小于在中央区（13）中的所述流体流动（1）的平均的第二入流速度（15）；c）至少部分地将所述流体流动（1）沿着径向（16）向外偏转，从而在流体输出侧（6）处，流体流动（1）的在靠近限定部的外区（12）的至少一个部分区域（18）中的平均的第一出流速度（17）至少20%地大于所述流体流动（1）的在中央区（13）中的平均的第二出流速度（19）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于影响流体流动的方法。该方法尤其应用在处理内燃机的废气时。但是优选地，所述方法被应用于在费-托合成（一氧化碳与氢气反应成为碳氢化合物）的范围中、以及甲烷化（二氧化碳或一氧化碳共同与氢气反应成为甲烷）中、在萨巴蒂埃过程（二氧化碳和氢气反应成为甲烷）的范围中的化学过程。但是，所述方法原则上适用于每种放热的、不均匀地经催化的气相反应中（也即适用于从气体至例如固态的或液态的催化剂的每种放热的转化）。在上文所提到的过程中，气体混合物传导经过催化剂。此外，在这些过程中，到目前为止采用丸状催化剂，其能够确保在放热的反应中所产生的热量（但是仅在小的程度中）的排出。但是，这种形式的催化剂造成了高的设备成本，其中同时地，通过量被所述催化剂限制，因为为了足够地散热，仅能够采用带有小的直径的管（用于带有小的横截面的丸状催化剂）。以此为出发点，在这里本专利技术的任务在于，解决或至少缓和结合现有技术所反映的技术问题。应尤其建议一种用于影响流体流动的尤其有利的方法，该方法一方面在花费上有利和/或另一方面允许较高的通过量和/或有利地影响在上文提到的过程中的热量管理。该任务利用按照专利权利要求1的特征的方法来解决。在从属权利要求中说明了所述方法的其它的有利的设计方案。在权利要求中单个地列举的特征以任意的、在技术方面有意义的方式能够彼此组合并且能够通过来自说明书中的阐释的事实来补充，其中，示出了本专利技术的另外的实施变型方案。建议了用于影响流体流动的方法，其中，在带有壁部的流体线路中存在流体流动。带有流体输入侧和流体输出侧的蜂巢体布置在所述流体线路中；其中，所述蜂巢体优选地具有至少一个至少部分地结构化的金属的层，该层至少部分地构造了带有横截面以及带有使得流体流动从流体输入侧向着流体输出侧能够通流的通道的蜂巢结构。蜂巢体具有外部的限定部，尤其按照围部或外壁的类型。所述蜂巢结构具有环绕的、靠近限定部的外区和布置在所述外区内的中央区，其中，所述外区包括所述横截面的至多70%、尤其至多40%并且优选地至多20%。所述方法至少包括以下步骤：a）提供在蜂巢体的上游的流体流动；b）经过流体输入侧使得流体流动进入蜂巢体中，其中，在流体输入侧处，在靠近限定部的外区中的所述流体流动的平均的第一入流速度小于在中央区中的所述流体流动的平均的第二入流速度；c）至少部分地将所述流体流动沿着径向向外偏转，从而在流体输出侧处，流体流动的在靠近限定部的外区的至少一个部分区域中的平均的第一出流速度至少20%地、优选地至少40%地大于所述流体流动的在中央区中的平均的第二出流速度。所述方法尤其目的在于，如此地偏转常见的管道流动（带有在靠近壁部的区域中的缓慢的流体流动），使得在蜂巢体的下游，所述流体流动在靠近壁部的区域中比在流体线路的中央的区域中更快速地流动。流体流动的这种偏转也促成的是，流体流动的热量能够经过所述流体线路的壁部以加强的程度被抽走。当然，所述方法或蜂巢体也能够如此地匹配，使得设定倒转的效果，也即带有在中央区中的出流速度的相应的升高的向内聚焦的偏转。由此，所述方法尤其能够应用于开文提到的过程。因此，在这里所建议的用于影响流体流动的方法尤其指的是结合甲烷化的费-托合成或萨巴蒂埃过程的方法。因此尤其建议的是，在所述方法中采用一个蜂巢体（也或者必要时多个蜂巢体），通过该蜂巢体使得流体流动加强地直向着外部的壁部的方向进行偏转。所述蜂巢体能够利用对于上述过程能够持久的材料制成，例如由金属或陶瓷（必要时也利用快速原型方法或层压方法）制成。所述方法因此目的不在于流动速度的均衡。不同地，在这里应恰好实现流动速度的不均匀的分布，其中，在靠近壁部的区域中应存在比在中央区中的更高的流动速度。在这里，“平均的”（第一和第二）入流/出流速度分别指的是流体流动在外区和中央区中的经求平均的流动速度。为了区分或确定外区和中央区，能够为了进行说明而考虑几何方面的尺寸，例如蜂巢体的直径的一半的分段。同样可行的是，几乎将这样的区域选择为界限，在该区域中靠近壁部地可识别流体流动的流动速度的显著的下降。如果蜂巢体具有奇数的不均匀性（例如中央的压挤区和/或卷绕孔），则中央区应至少延伸经过该不均匀性的双倍的直径。尤其，蜂巢体基本上柱筒状地构造。当然，方形的、多边形的、锥形的或其它的实施方式也是可行的。尤其，蜂巢结构通过至少一个结构化的金属的层形成，该层在蜂巢体的端面（流体输入侧和流体输出侧）处分别形成了横截面，带有使得流体流动从流体输入侧向着流体输出侧能够通流的通道。尤其，蜂巢结构也能够通过陶瓷材料形成，该陶瓷材料通常被设置用于制造蜂巢体，例如用于处理内燃机的废气。但是，带有至少一个金属的层的构造方案更加有利，因为尤其有利的构造方案（螺旋状的卷绕，用于有效偏转的导向面，口部）在性能相同时能够在花费上更有利地制造。所述至少一个结构化的金属的层尤其由抗腐蚀的、耐热的合金（例如带有铬、镍和铝的成分的钢合金；例如按照标准EN 10027-2：1992-09的材料号1.4767、1.4725）制成并且具有10μm[微米]至100μm的厚度。尤其，能够采用所有的在化学的方法技术中常用的钢。蜂巢结构尤其具有10至1000cpsi（每平方英寸的单元）的单元密度。尤其，蜂巢结构直向着蜂巢体的外部的限定部延伸。所述外部的限定部形成了蜂巢体的壳并且与流体线路相连或形成了流体线路的壁部（至少在蜂巢体的所述区域中）。按照一个优选的设计方案，所述至少一个金属的层螺旋状地卷绕。尤其，所述蜂巢结构由正好一个单个的平整的和一个单个的结构化的金属的层构建，该层彼此叠置地螺旋状地卷绕地从内向径向外部地延伸。尤其从而避免的是，所述金属的层经折叠并且然后螺旋状地卷绕。尤其，因而此单个的平整的和单个的结构化的层形成了整个蜂巢结构。在试验中表明的是，恰好所述至少一个金属的层的一个螺旋状的卷绕促成了流体流动的有效的偏转，当流动导向面和口部的数量和/或造型经匹配地实施时。利用在这里所说明的功能的设计规定，这对于本领域技术人员不表现为问题并且利用（连续的和常规的）管流动也能够简单地进行检查。所述流体流动均匀地沿径向向外输送，从而尤其所述流体线路的环绕的内表面在蜂巢体的下游均匀地被所述流体流动加载。尤其，所述流体流动在蜂巢体的穿流期间通过蜂巢体的催化的涂层至少部分地被催化地转换。尤其，在这里，出现了放热的反应，从而在蜂巢体的下游的流体流动的平均的温度相比于流体流动在蜂巢体的上游的平均的温度显著地提高（差别大于100 K[开尔文]）。尤其，流体流动的平均的温度以蜂巢体的每100mm[毫米]长度30K进行增大。尤其，催化的涂层包括载体涂料，从而进一步增大了用于流体流的触接的蜂巢结构的有效的表面。尤其，催化的涂层（唯独）包括氧化的催化剂，所述催化剂强烈地催化放热的反应。所述方法虽然尤其合适用于但却不限于用于开文提到的过程。尤其，所述方法也能够应用在热交换过程的范围中。在此，流体流动能够例如在蜂巢体内催化地转换，其中，流体流动由于放热的反应而被加热。此热量通过蜂巢体直向着流体线路的壁部输送并且能够从那里用于加热介质或在流体线路外的环境。优选地，蜂巢体基本上由交替的平整的和结构化的金属的层形成，其中，所述平整的金属的层至少具有口部并且所述结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于影响在带有壁部（3）的流体线路（2）中的流体流动（1）的方法，其中，带有流体输入侧（5）和流体输出侧（6）的蜂巢体（4）布置在流体线路（2）中；其中，蜂巢体（4）具有带有横截面（9）和带有用于使得流体流动（1）从流体输入侧（5）向着流体输出侧（6）能够通流的通道（10）的蜂巢结构（8），其中，蜂巢体（4）具有外部的限定部（11），其中，蜂巢结构（8）具有环绕的靠近限定部的外区（12）和布置在所述外区（12）内的中央区（13），其中，所述外区（12）包括横截面（9）的至多70%；其中，所述方法至少包括下述步骤：a）提供在蜂巢体（4）的上游的流体流动（1）；b）经过流体输入侧（5）使得流体流动（1）进入蜂巢体（4）中，其中，在流体输入侧（5）处，在靠近限定部的外区（12）中的所述流体流动（1）的平均的第一入流速度（14）小于在中央区（13）中的所述流体流动（1）的平均的第二入流速度（15）；c）至少部分地将所述流体流动（1）沿着径向（16）向外偏转，从而在流体输出侧（6）处，流体流动（1）的在靠近限定部的外区（12）的至少一个部分区域（18）中的平均的第一出流速度（17）至少20%地大于所述流体流动（1）的在中央区（13）中的平均的第二出流速度（19）。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.24 DE 102014105770.81.用于影响在带有壁部（3）的流体线路（2）中的流体流动（1）的方法，其中，带有流体输入侧（5）和流体输出侧（6）的蜂巢体（4）布置在流体线路（2）中；其中，蜂巢体（4）具有带有横截面（9）和带有用于使得流体流动（1）从流体输入侧（5）向着流体输出侧（6）能够通流的通道（10）的蜂巢结构（8），其中，蜂巢体（4）具有外部的限定部（11），其中，蜂巢结构（8）具有环绕的靠近限定部的外区（12）和布置在所述外区（12）内的中央区（13），其中，所述外区（12）包括横截面（9）的至多70%；其中，所述方法至少包括下述步骤：a）提供在蜂巢体（4）的上游的流体流动（1）；b）经过流体输入侧（5）使得流体流动（1）进入蜂巢体（4）中，其中，在流体输入侧（5）处，在靠近限定部的外区（12）中的所述流体流动（1）的平均的第一入流速度（14）小于在中央区（13）中的所述流体流动（1）的平均的第二入流速度（15）；c）至少部分地将所述流体流动（1）沿着径向（16）向外偏转，从而在流体输出侧（6）处，流体流动（1）的在靠近限定部的外区（12）的至少一个部分区域（18）中的平均的第一出流速度（17）至少20%地大于所述流体流动（1）的在中央区（13）中的平均的第二出流速度（19）。2.按...

【专利技术属性】
技术研发人员：P希尔特，T黑里希，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE