光催化降解挥发性有机物的计算流体力学模拟

发布时间：2024-03-23 22:36

　　光催化技术作为一种具有强氧化性、无二次污染的处理工艺,受到了较多关注。目前,该技术的实际应用研究已经得到发展,但由于反应器尺寸、催化剂的存在状态及回收等问题的存在,大规模的商业应用暂时未能得到实现。光催化反应器是光催化反应的主体设备,能够对光催化的降解效率造成影响。本文采用六种低雷诺数湍流模型及Laminar层流模型对微型反应器的乙烯降解进行模拟发现,层流模型能够对反应器的流速分布及降解效果进行很好的模拟,与实验结果具有一致性,而湍流模型在流速较小的情况下不能对反应器流速分布进行较好的模拟,对降解效率的模拟结果具有一致性,随着进口流量的增加,反应器内流速的增加会导致雷诺数的增加,这时,有部分低雷诺数湍流模型能够对反应器内流速分布有很好的模拟结果。对于尺寸较大的反应器,探究了流速、浓度、光强以及内部结构对于反应器内流场、湍流粘度、辐射场以及浓度场分布的影响。流体的流速等变量的改变,会影响流体在反应器内的运动状态,从而影响乙烯在反应器不同部位的降解。经过结果对比发现,流速与初始浓度的增加均会导致降解效率的降低以及单位时间降解量的增加,并且存在最佳值。流速的改变会影响反应器内速度场的分布,从...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3.1光催化反应器几何图形

上海理工大学硕士学位论文18第三章微型光催化反应器模型验证3.1研究对象3.1.1实验情况本阶段研究对象为微型矩形光化学反应器光催化降解乙烯，体积为38mL，结构示意图如图3.1所示。反应器的尺寸为54.5mm×47.5mm×15.0mm，反应器的底部装有方形的中空玻璃板，尺寸为....

图（a）三维网格划分

的过程中，需要通过各类指标对网格质量进行判断，只有网格质量达到计算标准，才能进行下一步计算。一般来说，判断网格质量的参数有Quality、AspectRatio等，在网格划分中，网格Quatily值通常处于0~1之间，数值越大，网格质量越大，通常网格质量大于0....

图3.3不同进口流量下x-y平面(z=-0.5m

上海理工大学硕士学位论文223.4模拟结果采用Laminar与FLUENT提供的六种低雷诺数湍流模型对反应器的速度场以及降解效果进行了数值模拟，低雷诺数湍流模型分别为：Abid(ABID)、Lam-Bremhorst(LB)、Launder-Sharma(LS)、Yang-Shi....

图3.4Laminar模型下x方向（y=0，z=-5e-4m）速度

第三章微型光催化反应器的模型验证23经过稳态计算流场稳定后得到反应器内速度场，图3.3为采用Laminar模型对反应器进行数值模拟时，在不同的进口流量下得到的反应器内部气体流速分布的云图。由图3.3可以看出，反应器在进出口速度最大，气体由进口流向出口时，流速缓慢减小，直至出口附近....

本文编号：3936569