Analiza numeryczna mikrofalowego modułu plazmowego do produkcji wodoru

Mikrofalowy moduł plazmowy (MMP) służy do produkcji wodoru poprzez reforming węglowodorów. W pracy przedstawiono wyniki optymalizacji transferu energii w MMP o strukturze współosiowej zasilanym falowodem WR 340. W omawianym MMP wyładowanie mikrofalowe powstaje pod ciśnieniem atmosferycznym, a częstotliwość pracy wynosi 2,45 GHz. Wyniki analizy numerycznej pokazują, że dla wybranej konfiguracji MMP minimalny stosunek mocy fali odbitej do mocy fali padającej osiąga wartości po-niżej 5% w szerokim zakresie zmian położenia elementu strojącego.

Microwave plasma module (MPM) is used for hydrogen production via conversion of hydrocarbons. We present optimization of energy transfer in the waveguide-supplied coaxial-line-based MPM. The MPM operates at atmospheric pressure and frequency of 2.45 GHz. The MPM is terminated with movable plunger which plays the role of the tuning element. Tuning characteristics are defined as the dependence of the PR / PI as a function of the position ls of the movable plunger, where PR and PI are power reflected and power incident, respectively. The powers PR and PI are measured in input plane of the MPM. Optimization has been performed using Comsol Multiphysics software. The main construction elements which have been optimized are the length of the shorted coaxial line section, the diameter of the inner conductor of coaxial line and finally the height of the reduced height waveguide section.