多喷嘴对置式撞击流反应器流场的数值模拟

摘要

为探讨多股撞击流反应器内流场的特点，利用 Fluent 软件对两喷嘴对置式和四喷嘴对置式撞击流反应器内流场进行模拟，研究了在不同工况下这两种撞击流反应器内的流场结构，设定进口流速分别为5 m/s、10 m/s、15 m/s、20 m/s、25 m/s。模拟结果表明，进口流速由5 m/s 增加到25 m/s 时，反应器内流体流动的平均速度及压力波动增大为原来的4.1倍和16.2倍，其速度梯度和压力平均波幅也增大为原来的5.0倍和25.4倍。通过对两种不同结构的撞击流反应器的比较可以得到四喷嘴对置式撞击流反应器内流体流动产生的速度梯度和压力平均波幅更大，其值都约为二喷嘴对置式撞击流反应器的1.2倍，因而四喷嘴对置式撞击流反应器内剪切力场更强，脉动更强烈，更有利于反应器内的湍动混合。