不斷優(yōu)化反應(yīng)過程是人類生產(chǎn)生活中重要的工程任務(wù)。撞擊流反應(yīng)器是一種新穎的強(qiáng)化過程技術(shù)。但短暫的顆粒停留時間導(dǎo)致撞擊流反應(yīng)器的相關(guān)反應(yīng)進(jìn)行的不完整和不充分,從而限制了撞擊流反應(yīng)器的工程發(fā)展及其廣泛應(yīng)用。本文以同軸撞擊流反應(yīng)器為研究對象,對比相等入口平均流速的對稱撞擊流反應(yīng)器,數(shù)值和實驗研究了動態(tài)非對稱撞擊流反應(yīng)器和非對稱撞擊流反應(yīng)器的流體流動和湍流特性,并用離散元方法構(gòu)建了顆粒運(yùn)動模型,研究和分析了入口速度條件對單顆粒和多顆粒運(yùn)動特性和停留時間的影響,為探索持久顆粒停留時間的撞擊流反應(yīng)器的提供了新的方案。主要研究內(nèi)容如下:采用三維數(shù)值模擬的方法研究和探討了入口速度條件的重要參數(shù)、動態(tài)入口流型種類和反應(yīng)器的幾何參數(shù)對流體流動和湍流特性的影響。CFD結(jié)果表明,對稱撞擊流反應(yīng)器的撞擊區(qū)穩(wěn)定位于反應(yīng)器的幾何中心,流場速度分布關(guān)于撞擊面呈軸對稱分布,而非對稱撞擊流反應(yīng)器的撞擊區(qū)偏向速度較小一側(cè)的射流區(qū),無對稱性流體速度分布。然而,動態(tài)非對稱撞擊流反應(yīng)器內(nèi)流場的顯著特征是流型一直處于動態(tài)變化中,并且撞擊區(qū)在主活性區(qū)做周期性往返運(yùn)動。在對稱、非對稱和動態(tài)非對稱撞擊流反應(yīng)器中,流場中最大湍流動能始終位于... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：159 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

撞擊流反應(yīng)器的基本原理圖

論文結(jié)構(gòu)組織圖

（a）幾何模型圖 （b）x-z平面圖圖2-1 撞擊流反應(yīng)器幾何模型2.2.4 網(wǎng)格模型劃分ANSYS-ICEM 是一種比較成熟的網(wǎng)格生成的軟件，具有靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、先進(jìn)的 O 型網(wǎng)格技術(shù)和豐富的幾何接口與求解器接口。在撞擊流反應(yīng)器的模擬計算中，子模塊軟件 ICEM 可作為撞擊流反應(yīng)器的建立幾何模型和劃分網(wǎng)格模型等前處理軟件。圖 2-2 是撞擊流反應(yīng)器的網(wǎng)格模型。撞擊流反應(yīng)器的網(wǎng)格模型均由結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格組成，同時網(wǎng)格質(zhì)量均在 0.4 以上，滿足導(dǎo)入 Fluent 模擬計算要求[100]。


本文編號：3408544