氣相色譜儀進(jìn)樣器內(nèi)部流場(chǎng)分析及性能優(yōu)化.pdf

1、進(jìn)樣器作為色譜儀的重要組成部分，是載氣和樣品傳輸以及樣品汽化的主要場(chǎng)所，為樣品進(jìn)入色譜柱實(shí)現(xiàn)分離提供了前提條件。因此，其內(nèi)部流體流動(dòng)特性對(duì)色譜分析有著不可忽視的影響，直接影響色譜分析的準(zhǔn)確性，進(jìn)樣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在色譜儀研發(fā)中占有重要的地位，是色譜儀研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　 從結(jié)構(gòu)上看，進(jìn)樣器存在多種形式，而且對(duì)進(jìn)樣器的進(jìn)樣量、載氣流速等相關(guān)條件的確定大都停留在依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)大量的試驗(yàn)來(lái)最終確定一組能取得最精確最穩(wěn)定分析結(jié)果的各

2、個(gè)參數(shù)值。隨著分離技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)分離效果的要求也越來(lái)越高，這種憑借經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方式的局限性也越來(lái)越明顯。這就要求我們對(duì)進(jìn)樣器內(nèi)的流場(chǎng)進(jìn)行更深入的分析研究。
　　 本文利用CFD計(jì)算流體力學(xué)軟件，對(duì)進(jìn)樣器進(jìn)行了氮?dú)?水的混合兩相的流場(chǎng)模擬，能準(zhǔn)確地反映進(jìn)樣器內(nèi)部流場(chǎng)問(wèn)題的本質(zhì)，并且耗時(shí)少，便于優(yōu)化，同時(shí)易于控制，有很好的重復(fù)性，可以進(jìn)行重復(fù)多次的模擬。這對(duì)指導(dǎo)進(jìn)樣器設(shè)計(jì)和縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造周期具有重要的意義。
　　 本文選

3、用一種進(jìn)樣器結(jié)構(gòu)為數(shù)值計(jì)算的物理模型。根據(jù)進(jìn)樣器的結(jié)構(gòu)參數(shù)及經(jīng)驗(yàn)邊界條件，在研究進(jìn)樣器內(nèi)流體流動(dòng)特性的基礎(chǔ)上對(duì)進(jìn)樣器進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，得到進(jìn)樣器流場(chǎng)分析的簡(jiǎn)化物理模型，并使用四邊形結(jié)構(gòu)網(wǎng)格對(duì)簡(jiǎn)化后的物理模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。在數(shù)學(xué)模擬時(shí)選擇Fluent軟件中的離散相模型DPM對(duì)進(jìn)樣器內(nèi)氣液兩相流動(dòng)特性進(jìn)行數(shù)值模擬，得到了進(jìn)樣器內(nèi)部的流場(chǎng)分布，重點(diǎn)分析樣品在進(jìn)樣器內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡及流動(dòng)速度等特性曲線。
　　 在初始條件模型模擬的基礎(chǔ)上，研究進(jìn)