三维斜脊内肋微通道结构中液液两相流场特性数值仿真

作     者：罗星皓 李家骅 郑翔 邱翔 刘宇陆 毛海舫 LUO Xinghao;LI Jiahua;ZHENG Xiang;QIU Xiang;LIU Yulu;MAO Haifang

作者机构：上海应用技术大学城市建设与安全工程学院上海201418 上海应用技术大学化学与环境工程学院上海201418 上海应用技术大学理学院上海201418 上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学和力学研究所上海200072 

出 版 物：《化学工程》 (Chemical Engineering(China))

年 卷 期：2024年第52卷第9期

页      面：49-55页

学科分类：080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(91952102) 国家自然科学基金资助重点项目(12032016) 

主　　题：两相流 VOF 数值模拟 微通道 流动状态 优化 

摘      要：微通道中液液两相流型的结构对于进行液液反应、萃取、乳化等过程的微反应器装置非常重要。针对两相非混溶(甲苯-水)体系下,选取VOF(流体体积)模型对带有三维斜脊内肋结构的Y型矩形微通道中两相流场特性进行数值仿真。影响因素包括两相入口流量比和斜脊几何结构参数,结果表明:随着甲苯和水相流量比Q _(t)/Q _(w)在0.24—1.00内增加,微通道内逐渐形成均匀的段塞流型结构,并随着流体流动保持稳定状态;当流量比一致时,在斜脊数量N=3且异侧排列下,微通道内形成的分散相段塞轴向尺寸L和相邻段塞间距l整体幅值变化减小,微通道内流场状态的稳定性得到了提升。此研究对优化控制微通道化学合成制备工艺参数提供了一定指导。