微通道内均相反应流动的格子波尔兹曼模拟

摘要

微通道内均相反应的流动和混合特性直接影响复杂反应进程;当有平行竞争反应存在时,混合与反应的速率匹配和时空均匀性将决定反应的选择性.本文在格子波尔兹曼（LBM）均相混合模型的基础上,将“Villermaux/Dushmann”平行竞争反应体系引入到LBM模型中,建立了多组分混合并伴随化学反应的二维LBM模型;利用该模型针对典型的复杂微通道结构内的液体混合及反应存在情况下的流体流动进行了模拟,通过比较不同通道结构内的混合与反应过程,阐述了混合效率对于反应过程选择性的重要影响.该模型提供了一种分析微通道内混合和反应的一种理论方法,可广泛用于研究含有化学反应的微观混合过程,为微通道反应器的结构设计与优化提供了高效便捷的分析手段.