毛细撞击流反应器内流体流动与混合性能的CFD模拟
近几年，化工单元设备正朝着微型化的趋势发展，而撞击流反应器由于其极高的湍动能耗散率和良好的微观混合性能而被广泛用于化工过程中。在此基础上，一种比传统撞击流反应器尺寸更小、制造更为简单的毛细撞击流反应器应运而生。
本课题运用CFD方法模拟了毛细撞击流反应器内流体流动，确定出其形成撞击流的雷诺数条件以及结构变化对其内部流形的影响。在此基础上，模拟计算了毛细撞击流反应器内宏观混合性能。然后通过模拟平行竞争反应体系，Villermaux/Dushman反应体系评价表征了反应器的微观混合性能，并将模拟结果与实验结果对比表现出良好的吻合性。进而继续研究了初始氢离子浓度、入口雷诺数、入口流量比、出口管结构和出口管管长和入口管管径对该反应器微观混合的影响。结果表明:对于MISR-E-0.6-3.6型反应器，入口雷诺数达到3000时形成完全撞击流;对于同一反应器增大管径有利于微观混合;出口管结构对微观混合有很大影响;当大于微观混合所需长度以后，出口管长度对微观混合影响甚微;反应器内化学反应过程直接受微观混合性能控制。
毛细撞击流反应器;混合性能;平行竞争反应;计算流体力学;流动性能
北京化工大学
硕士
化工过程与技术
文利雄
2013
中文
TQ052
82
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）