基于CFD数值模拟的新型撞击流反应器内管内径的优化

摘要

基于CFD数值模拟技术,对新型撞击流反应器内管内径进行了优化。该反应器由同轴的内外管构成,其中外管固定于机架,内管由锥齿轮带动做旋转运动,内管管壁均匀开设多排微孔,同轴的内外管之间构成环形微反应区。内管内径尺寸直接影响着反应器内部的压力和湍动能的分布,从而决定了微反应区内两种反应液的混合程度,因此它是反应器的一个重要设计参数。本工作系统研究了不同内管内径对环形微反应区内流场结构的影响,结果表明:内管内径为2mm时,在各排微孔处产生的撞击束均获得了较高的能量,微孔喷射速度大,且其喷射速度和湍动能自上而下逐渐增加,反应液在停留时间较短的反应器的底部,具有更好的撞击效果,有利于反应液的充分混合与反应。