【摘要】：本文對(duì)用于制備單重態(tài)氧的氣液反應(yīng)器國內(nèi)外發(fā)展做了概述,并針對(duì)傳統(tǒng)射流式反應(yīng)器液體使用量大的缺點(diǎn),在借鑒旋轉(zhuǎn)式反應(yīng)器及噴霧式反應(yīng)器的相關(guān)研究成果基礎(chǔ)上,研發(fā)一種旋轉(zhuǎn)噴霧式氣液反應(yīng)器并對(duì)其分離性能進(jìn)行研究。該新型氣液反應(yīng)器具有圓桶狀外殼體,沿殼體的中心軸線處設(shè)有轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子的兩端連接在殼體端部的法蘭上,轉(zhuǎn)子上設(shè)有葉片,并安裝有噴嘴。液體物料從入口進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)并經(jīng)噴嘴噴出,霧化形成液滴,使得氣液接觸的表面積極大提高,可實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng),同時(shí)氣液在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)提供的離心力下實(shí)現(xiàn)快速分離。本文選擇三維建模軟件創(chuàng)建了反應(yīng)器幾何模型,并用Gambit進(jìn)行網(wǎng)格劃分,采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(computational fluid dynamic mechanics,CFD)方法,將FLUENT軟件中的RNGε-k兩方程模型、MRF多重參考系模型和DPM離散相模型組合使用,對(duì)反應(yīng)器內(nèi)連續(xù)相流場(chǎng)的分布和離散相顆粒的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。采用分別改變反應(yīng)器模型結(jié)構(gòu)參數(shù)如葉片螺旋角度、葉片數(shù)量、葉片長度和操作參數(shù)如轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的方式研究其對(duì)反應(yīng)器分離性能的影響,同時(shí)對(duì)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。本文設(shè)計(jì)制造了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)同時(shí)搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過改變實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)器相關(guān)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)來試驗(yàn)不同條件下實(shí)驗(yàn)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn),并與數(shù)值模擬的有關(guān)結(jié)論進(jìn)行比較分析,驗(yàn)證了所研究的旋轉(zhuǎn)噴霧式氣液反應(yīng)器的分離性能。通過數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):旋轉(zhuǎn)噴霧式氣液反應(yīng)器所定制的噴嘴噴霧效果良好,可以增大反應(yīng)比表面積,為實(shí)現(xiàn)氣液快速反應(yīng)提供條件。采用離心分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)直徑大于10μm液滴的100%的分離。綜合數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果,本文認(rèn)為該旋轉(zhuǎn)噴霧式氣液反應(yīng)器能基本滿足所要求的氣液分離性能。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ052

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

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本文編號(hào)：2661024