氣液噴射器內(nèi)不同液滴粒徑下反應(yīng)過(guò)程研究.pdf

1、氣液噴射器作為一種新型的具有高強(qiáng)度混合效果、應(yīng)用非常廣泛的流體裝置，近年來(lái)在化工、能源、環(huán)保領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用。
　　本課題主要目的是利用氣液噴射器內(nèi)不同液滴粒徑分布的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回歸氣液噴射器內(nèi)不同液滴粒徑分布函數(shù)和概率密度函數(shù)，進(jìn)而去研究不同液滴粒徑下的反應(yīng)過(guò)程模型，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)不同液滴粒徑下的反應(yīng)過(guò)程模型進(jìn)行驗(yàn)證，為噴射反應(yīng)器的優(yōu)化和放大設(shè)計(jì)提供理論支持，課題有助于對(duì)氣液兩相流復(fù)雜性的深入理解，促進(jìn)氣液兩相反應(yīng)流模型的完善和發(fā)展

2、。
　　本文從離散相液滴粒徑分布函數(shù)出發(fā)，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理對(duì)液滴粒徑分布進(jìn)行分析，確定了其分布函數(shù)，并通過(guò)分布擬合檢驗(yàn)證明了其分布函數(shù)的正確性。把液滴粒徑分布函數(shù)與計(jì)算流體力學(xué)(CFD)模擬相結(jié)合，獲得了液滴在Rosin-Rammler分布下的液滴運(yùn)動(dòng)軌跡;以縮芯模型和雙膜理論為基礎(chǔ)，推導(dǎo)了氣液噴射器中呈Rosin-Rammler分布函數(shù)的不同液滴粒徑的反應(yīng)過(guò)程模型，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式對(duì)反應(yīng)過(guò)程模型進(jìn)行了驗(yàn)證，得到了以下結(jié)論:

3、　　(1)通過(guò)K.Pearson的x2擬合檢驗(yàn)法驗(yàn)證了在顯著性水平為0.01、液體流率在0.16 m3/h～0.32 m3/h、氣體流率在2.5m3/h～10m3/h范圍內(nèi)，氣液噴射器的液滴粒徑分布函數(shù)符合Rosin-Rammler粒徑分布函數(shù)。
　　(2)基于離散相模型，采用CFD模擬的方法研究了氣液噴射器內(nèi)液滴的運(yùn)動(dòng)軌跡影響因素，通過(guò)改變粒徑和液滴初始速度的方式，探索了單一液滴和不同Rosin-Rammler分布函數(shù)下液滴的運(yùn)

4、動(dòng)軌跡規(guī)律。結(jié)果表明氣相旋轉(zhuǎn)氣流對(duì)液滴的軌跡的影響較小，液滴仍是以接近直線(xiàn)的形式向前運(yùn)動(dòng);離散相液滴最終的速度主要取決于氣相速度，與液滴粒徑大小，液滴粒徑分布和液滴初速度無(wú)關(guān);液滴的運(yùn)動(dòng)軌跡隨著Rosin-Rammler分布中Spread Parameter的增加、液滴速度的增大和Mean diameter的減小而發(fā)生改變，造成離散相液滴噴出趨向于集中和液滴相對(duì)遠(yuǎn)離壁面。
　　(3)以縮芯模型和雙膜理論為基礎(chǔ)，首次把氣液噴射器中不