本文選題：反應(yīng)器 + 計(jì)算流體力學(xué)��； 參考：《化工進(jìn)展》2017年12期

【摘要】：基于自主設(shè)計(jì)的同軸撞擊流反應(yīng)器,運(yùn)用計(jì)算機(jī)流體力學(xué)(CFD)數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)內(nèi)管開(kāi)孔進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先通過(guò)單因素試驗(yàn)確定了反應(yīng)液在內(nèi)外管入口處的速度比例,在此基礎(chǔ)上,分別以開(kāi)孔排數(shù)N、內(nèi)管軸向孔間距L、內(nèi)管徑向開(kāi)孔個(gè)數(shù)n及開(kāi)孔直徑D為試驗(yàn)因素,設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)。對(duì)每組試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬,以距入口頂端不同距離處微孔的速度均方根差為評(píng)價(jià)指標(biāo),得到內(nèi)管開(kāi)孔的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案為:反應(yīng)器內(nèi)管沿軸向均勻開(kāi)設(shè)6排微孔,每排微孔間距為12mm,徑向均勻開(kāi)設(shè)5個(gè)微孔,孔徑均為0.5mm。基于正交試驗(yàn)的優(yōu)化結(jié)果,對(duì)模型進(jìn)行重新定義并對(duì)其環(huán)形微通道反應(yīng)區(qū)內(nèi)的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬分析,結(jié)果表明:開(kāi)孔處產(chǎn)生的撞擊束均有較高的速度梯度,并且反應(yīng)液在環(huán)形微通道反應(yīng)區(qū)內(nèi)發(fā)生強(qiáng)烈撞擊,并發(fā)生充分混合與反應(yīng),實(shí)現(xiàn)了內(nèi)管開(kāi)孔的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。
[Abstract]:Based on the self-designed coaxial impinging flow reactor, the optimization design of the inner tube opening was carried out by using the numerical simulation technique of computer fluid dynamics (CFD). The velocity ratio of the reaction fluid at the entrance of the inner and outer tube was determined by single factor test. On this basis, the number of holes N, the axial spacing of the inner tube, the number of holes in the inner tube n and the diameter D of the inner tube were taken as the test factors, respectively. Design orthogonal test. The numerical simulation of each group of experiments was carried out. The root mean square difference of the velocity of the microholes at different distances from the top of the inlet was taken as the evaluation index. The optimum design scheme of the inner tube opening was as follows: six rows of microholes were opened evenly along the axial direction in the reactor inner tube. The spacing of each row of micropores is 12mm, 5 micropores are uniformly opened in radial direction, and the pore diameter is 0.5 mm. Based on the optimization results of orthogonal test, the model is redefined and the flow field structure in the reaction zone of annular microchannel is numerically simulated. The results show that the impact beam produced at the hole has a high velocity gradient. In addition, the reaction liquid has strong impact in the reaction zone of the ring microchannel, and has been fully mixed and reacted to realize the optimum design of the inner tube opening.
【作者單位】： 青島科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;青島科技大學(xué)中德科技學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51672144,51572137,51502149,51272117) 省自然科學(xué)基金(ZR2016EMB25) 泰山學(xué)者工程專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目
【分類號(hào)】：TQ052

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本文編號(hào)：1824435