连续三相喷射环流反应器的实验和数值模拟

摘要

利用Pavlov管和电导探针分别测量含小颗粒(Stokes数小于1.0)的连续气液固三相喷射环流反应器内轴向液速和气体体积分数分布.提出大气泡-小气泡-浆态相三相流体力学模型,以模拟三相喷射环流反应器的流体力学行为,对大气泡相和小气泡相分别考虑尾涡加速和气泡阻碍效应并修正其曳力.对于上升区和下降区,流场模拟结果均与实验结果较吻合.利用模型预测不同固体体积分数下的气体体积分数与轴向液速分布,结果表明,在考虑的固体体积分数范围内,气体体积分数随固体体积分数增加而下降,液体循环速度随固体体积分数增加而略有上升,其原因主要是反应器内平均气泡直径随固体体积分数增加而增大,进而导致气泡浮升速度加大并增强周围流体的加速运动.