微通道內(nèi)液-液彈狀流行為模擬研究.pdf

1、近年來,由于優(yōu)良的傳熱與傳質(zhì)性能,微反應(yīng)器已成為研究熱點(diǎn)。而微反應(yīng)器中液-液彈狀流流型,更因其提供了組分傳質(zhì)均一且穩(wěn)定的相界面,也受到越來越多研究者的青睞。本文采用CFD模擬的方法,研究了微通道反應(yīng)器中液-液彈狀流流型的流體力學(xué)、傳質(zhì)規(guī)律和反應(yīng)行為,旨在為微通道的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供借鑒。
　　本文采用自由界面捕捉的方法,模擬了液-液流股錯(cuò)流混合的微通道中彈狀流的生成過程;對兩相液彈內(nèi)的流場進(jìn)行分析,證實(shí)了內(nèi)循環(huán)的存在及內(nèi)循環(huán)中各個(gè)渦旋的

2、循環(huán)方式;獲得了環(huán)繞分散相液彈的薄層液膜,并得出了該處不同于液彈主體的流場及壓力場。模擬結(jié)果表明,流速并不能顯著地影響液彈尺寸,而流量比對液彈尺寸有較大影響。通過改變通道壁面的潤濕性,我們得到了連續(xù)相與分散相在流動過程中互相轉(zhuǎn)換的流型,為實(shí)驗(yàn)研究提供了借鑒。
　　本文還采用固定界面的方法,研究了微通道內(nèi)酯的堿性水解的傳質(zhì)與反應(yīng)耦合過程?？疾炝藗髻|(zhì)組分在液彈內(nèi)的運(yùn)動軌跡,間接得到了內(nèi)循環(huán)的循環(huán)路徑;借助增強(qiáng)因子,定量分析了反應(yīng)對傳質(zhì)