キロワット級の新型メタンスチーム改質反応器が設計され、固体酸化物燃料電池の排気熱を利用して、排気熱の熱と燃える成分を十分に活用して、コンパクトで効率的な天然ガス発電システムを構成する。計算流体力学（CFD）を使用して、反応器内の燃焼と改質反応の数値シミュレーションを行い、その結果、固体酸化物燃料電池の陽極と陰極の排気熱が反応器内で安定して燃えており、メタンスチーム改質反応の加熱用に1486℃の高温炎が発生することを確認した。改質管内で水蒸気とメタンのモル分率が徐々に減少し、水蒸気過剰により出口の水蒸気モル分率は35％であり、水素ガスモル分率は45％で、メタン変換率は約90％に達する。ニッケル触媒は非常に高い熱伝導係数を持っているため、改質管の内外の温度差が15℃以下である。実験データを使用して、反応器内部の温度、メタンモル分率およびメタン変換率などのデータを取得し、モデル結果と比較して数値シミュレーションの正確性を確認した。

固体酸化物燃料電池の排気熱; メタンスチーム改質; 水素製造; 計算流体力学