氣-液下噴環(huán)流反應(yīng)器(RJLR)作為一種新型的過(guò)程強(qiáng)化反應(yīng)設(shè)備,可在較低能耗的前提下,獲得遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)攪拌釜式反應(yīng)器的混合效率,被廣泛應(yīng)用于受傳質(zhì)或傳熱過(guò)程限制的多相反應(yīng)系統(tǒng)。雖然氣-液RJLR已經(jīng)在化工、環(huán)保、生物制藥等領(lǐng)域展示了良好的應(yīng)用前景,但相對(duì)來(lái)說(shuō),對(duì)其內(nèi)部流動(dòng)特性地研究還很不完善,無(wú)論是實(shí)驗(yàn)研究還是模擬研究都相對(duì)有限,且都有其特定的適用范圍,對(duì)氣-液RJLR的設(shè)計(jì)目前還需要依靠大量的實(shí)驗(yàn)工作。因此,對(duì)其進(jìn)一步的深入研究,特別是對(duì)流體在設(shè)備內(nèi)部的流動(dòng)特性進(jìn)行研究,揭示影響反應(yīng)器宏觀性能的本質(zhì)原因,具有重要意義。本文首先以空氣-水體系為研究對(duì)象,在實(shí)驗(yàn)室建立了氣-液RJLR實(shí)驗(yàn)裝置,以環(huán)隙氣含率ε_(tái)a、氣泡粒徑分布(PSD)和液相停留時(shí)間分布(RTD)作為三個(gè)指標(biāo),分別確立了各自的分析方法,并對(duì)影響三個(gè)指標(biāo)的因素進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明:ε_(tái)a隨著氣相流量、液相流量以及氣液比的增大而增大,而噴嘴位置對(duì)ε_(tái)a的影響相對(duì)較小;氣泡PSD呈對(duì)數(shù)正態(tài)分布,平均直徑及分布范圍隨氣相流量的增加而增大,隨液相流量的增加、噴嘴位置的下移及導(dǎo)流筒直徑的增大而減小;實(shí)驗(yàn)條件下液相RTD更接近全混流,返混程度隨導(dǎo)流筒直徑的增大而增加,隨氣相、液相流量的增大以及噴嘴位置的下移先增大后減小,當(dāng)氣量流量0.75m~3·h~(-1)、液相流量1.3 m~3·h~(-1)、噴嘴下移至導(dǎo)流筒上沿下方38 mm時(shí),返混程度達(dá)到最大。在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,為獲得更詳細(xì)的流場(chǎng)信息,建立了氣-液RJLR計(jì)算流體力學(xué)(CFD)模型,利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了模型的可靠性,研究了不同液相流量、噴射器安裝位置對(duì)導(dǎo)流筒內(nèi)液相速度分布、環(huán)隙液相速度分布和液相循環(huán)比的影響規(guī)律。結(jié)果表明:導(dǎo)流筒內(nèi)徑向的液相速度呈拋物線狀分布,中心線處速度最大,沿徑向逐漸減小,并隨液相流量的增加和噴嘴位置的下移而逐漸增大;環(huán)隙液相速度隨著液相流量的增加及噴射出口的下移逐漸增大,隨著流體的流動(dòng),徑向速度的最大值由反應(yīng)器壁面附近逐漸向?qū)Я魍部繑n,且徑向速度梯度逐漸減小;液相循環(huán)比(R)隨液相流量的增大逐漸增大,呈線性關(guān)系,并隨著噴嘴位置的下移,先增大后減小,當(dāng)噴嘴下移至導(dǎo)流筒上沿下方38 mm時(shí),R達(dá)到最大值。
【學(xué)位單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TQ052

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 耿鑫琪;;離心泵小流量工況下的內(nèi)部流動(dòng)特性[J];山西農(nóng)經(jīng);2016年18期

2 明曉,戴昌暉;鈍體近尾流區(qū)的流動(dòng)特性[J];空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào);1988年01期

3 朱斌祥;壓縮機(jī)閥道中流體的流動(dòng)特性[J];流體工程;1988年01期

4 王鳳鳴;;石煤灰在快速床中流動(dòng)特性的研究[J];礦產(chǎn)綜合利用;1988年01期

5 錢(qián)程;;螺旋氣道幾何參數(shù)對(duì)流動(dòng)特性的影響[J];拖拉機(jī);1988年03期

6 劉登瀛,張正芳,賈建國(guó),孟群;多層流化床流動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);1989年04期

7 劉希圣,朱國(guó)新,丁崗;井底流場(chǎng)模擬實(shí)驗(yàn)的示蹤方法[J];石油鉆采工藝;1989年03期

8 孫明光,梁永儀;離心泵吸入管流動(dòng)特性研究[J];流體工程;1993年07期

9 范綠寶,戴同立;影響印花原糊流動(dòng)特性的因素[J];絲綢;1983年10期

10 鄭杰;張雅榮;竇益華;曹銀萍;;微小尺度典型冷卻結(jié)構(gòu)的相似流動(dòng)特性研究[J];熱能動(dòng)力工程;2017年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 紀(jì)文峰;趙志剛;董利;許光文;;J閥顆粒流動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)研究[A];中國(guó)顆粒學(xué)會(huì)第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

2 賴朝彬;鄧仁華;袁敏;歐儉平;;新鋼130t/h全燃高爐煤氣鍋爐內(nèi)流動(dòng)特性的數(shù)值模擬[A];2005中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集（第2卷）[C];2005年

3 王鵬偉;王昊利;;微柱群多孔介質(zhì)流動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)研究[A];第九屆全國(guó)實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2013年

4 韓繼勇;劉易非;鄭維師;;地下稠油流動(dòng)特性的研究[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集（上）[C];2005年

5 李東偉;丁志超;王亞龍;;非正弦曲線前緣對(duì)機(jī)翼流動(dòng)特性的影響[A];北京力學(xué)會(huì)第二十五屆學(xué)術(shù)年會(huì)會(huì)議論文集[C];2019年

6 姬德茹;申峰;閆成金;薛森;劉趙淼;;微凹槽內(nèi)水油流動(dòng)特性研究[A];北京力學(xué)會(huì)第二十五屆學(xué)術(shù)年會(huì)會(huì)議論文集[C];2019年

7 曹刃拓;劉趙淼;;熱通量對(duì)微通道流動(dòng)特性的影響[A];北京力學(xué)會(huì)第19屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

8 塔娜;趙曉根;趙衛(wèi)東;;谷物顆粒流動(dòng)特性的試驗(yàn)研究[A];農(nóng)業(yè)工程科技創(chuàng)新與建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)——2005年中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集第一分冊(cè)[C];2005年

9 馬崢;朱兵;陳紅勛;;軸流泵內(nèi)部流動(dòng)特性的數(shù)值研究[A];第七屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第十九屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)文集（上冊(cè)）[C];2005年

10 吳學(xué)紅;凌長(zhǎng)明;趙冬梅;;平板開(kāi)縫與波紋開(kāi)縫翅片管換熱器傳熱與流動(dòng)特性的比較研究[A];2004全國(guó)能源與熱工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（2）[C];2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 耿察民;交互循環(huán)雙流化床氣固流動(dòng)特性研究[D];東南大學(xué);2017年

2 劉寅立;固態(tài)顆粒燃料旋流近壁燃燒與附壁流動(dòng)特性研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

3 周?chē)?guó)兵;絕熱毛細(xì)管制冷劑流動(dòng)特性及與系統(tǒng)匹配研究[D];天津大學(xué);2004年

4 馬健;純射流在非恒定橫流中的流動(dòng)特性研究[D];浙江大學(xué);2006年

5 劉一;粉體體系堆積、流動(dòng)特性及其與顆粒間作用力關(guān)系研究[D];華東理工大學(xué);2017年

6 王繼紅;冰漿的管道輸送熱流動(dòng)特性[D];大連理工大學(xué);2013年

7 熊斌;新型循環(huán)流化床鍋爐結(jié)構(gòu)布置及氣固流動(dòng)特性的研究[D];重慶大學(xué);2009年

8 吳曼;導(dǎo)向管?chē)妱?dòng)流化床形狀不規(guī)則粘附顆粒流動(dòng)特性[D];青島科技大學(xué);2015年

9 時(shí)國(guó)慶;防滅火三相泡沫在采空區(qū)中的流動(dòng)特性與應(yīng)用[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2010年

10 杜婷婷;搭接螺旋折流板換熱器傳熱與流動(dòng)特性研究[D];山東大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 楊青青;氣-液下噴環(huán)流反應(yīng)器流動(dòng)特性研究[D];青島科技大學(xué);2019年

2 閆月冰;反電滲析系統(tǒng)異形膜流道內(nèi)流動(dòng)傳質(zhì)數(shù)值研究[D];大連理工大學(xué);2018年

3 黃海濤;柴油機(jī)交叉噴嘴內(nèi)部氣液兩相流穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)流動(dòng)特性研究[D];江蘇科技大學(xué);2018年

4 孫士嬌;泡l∧ひ涸謚憊苣詰牧鞫匭匝芯縖D];青島科技大學(xué);2012年

5 付翰升;滑動(dòng)軸承間隙流場(chǎng)溫粘效應(yīng)及流動(dòng)特性研究[D];東南大學(xué);2017年

6 陳有華;水冷固態(tài)包層增殖球床氦氣流動(dòng)特性研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2017年

7 張起勛;日光溫室內(nèi)空氣流動(dòng)特性研究[D];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

8 謝小凱;冰漿流動(dòng)特性及其熱力學(xué)分析[D];湖南科技大學(xué);2017年

9 焦明月;噴動(dòng)床流動(dòng)特性的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究[D];華北電力大學(xué);2016年

10 陳葉青;易汽化介質(zhì)泵送系統(tǒng)流動(dòng)特性研究及控制優(yōu)化[D];華南理工大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2810320