自由基聚合反应器中多尺度流场的模拟进展

摘要

自由基聚合过程中,由于混合、传递及聚合反应的相互作用使得反应器内部存在复杂的多尺度流场,例如宏观尺度的速度、浓度、温度分布,介观尺度的液滴粒径分布,微观尺度的聚合反应速率、聚合物分子量和多分散性指数分布.这些复杂的多尺度流场分布使得聚合反应器的模型化研究成为难题.本文较为系统地介绍了自由基聚合反应器中存在的多尺度现象;简述了微观尺度聚合物性质流场分布的模型化与模拟研究方法;从悬浮聚合和乳液聚合两个方面介绍了介观尺度液滴粒径分布的模拟研究进展;从非理想混合的角度阐述了宏观尺度多相流流场分布的研究进展.最后,本文分析了多尺度模型的耦合求解方法.本综述也有本文作者对这个领域的初步观点,可为聚合反应器的设计、优化和放大提供参考.