網(wǎng)板柱塞流電化學反應器流動特性及傳質(zhì)特性的研究.pdf

1、柱塞流電化學反應器(PFER)是一種可以提高電流效率，降低處理成本的新型電化學法處理技術(shù)。網(wǎng)板柱塞流電化學反應器(MPE-PFER)因陰陽電極面積相同且垂直于流體流動方向，電極為棱形網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，可解決傳統(tǒng)柱塞流電化學反應器電流分布不均、流體速度分布不均、湍流強度不均等不足，有利于污染物的傳質(zhì)和分解。計算流體力學(CFD)可有效模擬反應器內(nèi)部流場、粒子圖像測速技術(shù)(PIV)可直觀觀測反應器內(nèi)部流場，結(jié)合這兩種技術(shù)可為反應器的性能研究和結(jié)構(gòu)優(yōu)

2、化提供可靠的依據(jù)。
　　本文采用CFD與PIV相結(jié)合的方式，分別模擬和測試了不同進口方式（軸向、徑向和切向）對反應器的影響，分析了反應器進口區(qū)域的速度場和整個反應器的壓強降等水力特性。結(jié)果顯示，模擬結(jié)果與測試結(jié)果基本一致，進口區(qū)域?qū)倭黧w流動的過渡區(qū)域，受進口方式的影響較大。相比其他兩種進口方式，切向進口的速度分布均勻，沒有大的速度梯度，沒有回流死區(qū)，電極表面流速也比較適合，且壓降最小。
　　其次，通過DPM模型，分析了不同氣

3、泡直徑和質(zhì)量流量對反應器內(nèi)部流場的影響。模擬結(jié)果表明，氣泡對連續(xù)相流場的影響隨著氣泡直徑的增大而增大，氣泡直徑較小時，氣泡增強湍動且使流場分布變得均勻，而直徑較大時，反應器上下部分湍動強度分布不均勻，上端湍動劇烈，而下端出現(xiàn)低湍動區(qū);當氣泡量少時，連續(xù)相流動起主導作用，氣泡對湍動強度的影響不明顯，隨著氣泡的增多，氣泡效應越來越明顯，流場分布變得越來越均勻。
　　最后，分別從流場分布和傳質(zhì)性能兩方面對比分析了MPE-PFER和PFE