喷射反应器内气液两相流体动力学特征

作     者：陈阿强 黄青山 耿淑君 杨超 CHEN Aqiang;HUANG Qingshan;GENG Shujun;YANG Chao

作者机构：中国科学院青岛生物能源与过程研究所山东青岛266101 中国科学院过程工程研究所中国科学院绿色过程与工程重点实验室北京100190 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2018年第37卷第4期

页      面：1257-1266页

核心收录：

学科分类：080706[工学-化工过程机械] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家重点研发计划(2016YFB0301701)、国家自然科学基金(91434114 21376254)及中国科学院科研装备研制项目(YZ201641) 

主　　题：喷射反应器 气液两相流 气体吸入量 气泡 计算流体力学 

摘      要：喷射反应器是一种重要的化工过程强化设备,可有效强化传质与传热过程、加快反应速率、提高反应产率,近年来在多个领域得到应用。本文对两种典型喷射反应器的结构及其工作原理进行了描述,系统地分析了各操作参数和结构参数对气体吸入量和气泡直径的影响规律,指出研究气体吸入和气泡破碎两种机制的必要性。对采用计算流体力学方法模拟喷射反应器内气液两相流进行了分析,指出Mixture模型适合研究气体吸入量,无法准确描述气泡运动和破碎这两个重要过程,提出采用计算流体力学与群体平衡模型结合的方法进行模拟,关键在于建立适合喷射反应器的气泡破碎频率模型。另外,结合工业应用的实际情况,强调了加入催化剂颗粒相的多相流分析对于指导工业应用的重要意义。