动态非对称撞击流反应器流动特性研究

发布时间：2021-09-24 22:22

　　不断优化反应过程是人类生产生活中重要的工程任务。撞击流反应器是一种新颖的强化过程技术。但短暂的颗粒停留时间导致撞击流反应器的相关反应进行的不完整和不充分,从而限制了撞击流反应器的工程发展及其广泛应用。本文以同轴撞击流反应器为研究对象,对比相等入口平均流速的对称撞击流反应器,数值和实验研究了动态非对称撞击流反应器和非对称撞击流反应器的流体流动和湍流特性,并用离散元方法构建了颗粒运动模型,研究和分析了入口速度条件对单颗粒和多颗粒运动特性和停留时间的影响,为探索持久颗粒停留时间的撞击流反应器的提供了新的方案。主要研究内容如下:采用三维数值模拟的方法研究和探讨了入口速度条件的重要参数、动态入口流型种类和反应器的几何参数对流体流动和湍流特性的影响。CFD结果表明,对称撞击流反应器的撞击区稳定位于反应器的几何中心,流场速度分布关于撞击面呈轴对称分布,而非对称撞击流反应器的撞击区偏向速度较小一侧的射流区,无对称性流体速度分布。然而,动态非对称撞击流反应器内流场的显著特征是流型一直处于动态变化中,并且撞击区在主活性区做周期性往返运动。在对称、非对称和动态非对称撞击流反应器中,流场中最大湍流动能始终位于... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：159 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

撞击流反应器的基本原理图

论文结构组织图

（a）几何模型图 （b）x-z平面图图2-1 撞击流反应器几何模型2.2.4 网格模型划分ANSYS-ICEM 是一种比较成熟的网格生成的软件，具有灵活的拓扑结构、先进的 O 型网格技术和丰富的几何接口与求解器接口。在撞击流反应器的模拟计算中，子模块软件 ICEM 可作为撞击流反应器的建立几何模型和划分网格模型等前处理软件。图 2-2 是撞击流反应器的网格模型。撞击流反应器的网格模型均由结构化网格组成，同时网格质量均在 0.4 以上，满足导入 Fluent 模拟计算要求[100]。


本文编号：3408544