振荡流反应器进料注入分散过程数值模拟研究

摘要

振荡流反应器(Oscillatory Flow Reactor,缩写为OFR)是一种新型的化工过程设备,具有良好的混合、传热、传质性能,传递过程特性易于控制,在化工生产中有广泛的应用前景.该文应用CFD方法,基于三维振荡流场数值模拟结果,对OFR中注入示踪粒子的分散过程进行数值模拟研究,具体研究了净流量为零,St==1.0,Re<,o>=200、250、500,注入粒子数为1000,单个腔室情况下的示踪粒子运动轨迹和示踪粒子浓度分布的非均匀度随时间的演变过程.该文在数学上应用Lagrangian法来描述粒子运动,首次实现了OFR三维流场中注入粒子分散过程的数值模拟,获得到了粒子浓度分布演变过程的定量结果,为进一步的研究打下了良好基础.

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

1.1课题背景

1.2研究内容及目标

第二章文献综述

2.1 OFR概况

2.2 OFR研究及应用

2.2.1 OFR数值模拟研究

2.2.2 OFR的应用领域

2.3 CFD简介

2.3.1 CFD计算的基本步骤

2.3.2 CFD在化工中的应用

2.4流场模拟研究

2.4.1二维流场模拟研究

2.4.2三维流场模拟研究

2.5注入分散实验研究

2.5.1实验装置

2.5.2实验结果

第三章理论基础及计算方法

3.1浓度场演化过程的数值模拟理论基础

3.1.1运动分析法

3.1.2浓度分析法

3.2注入分散过程的CFD计算方法

3.2.1注入分散过程的数值模型

3.2.2注入分散过程特性的表征

章小结

第四章模拟结果及分析

4.1浓度场模拟的可视化结果

4.2浓度场注入分散特性曲线

4.3振荡强度对分散过程特性的影响

章小结

第五章结论及展望

5.1结论

5.2课题展望

致谢

参考文献