圓環(huán)型擋板振蕩流反應(yīng)器流動模型的研究.pdf

1、管式振蕩流反應(yīng)器(OFR)是一種新型高效反應(yīng)器,反應(yīng)器內(nèi)沿流動方向等距設(shè)置的擋板與流體的正弦振蕩流動之間的相互作用使其流場具有特殊的形態(tài),大大強化了反應(yīng)器內(nèi)的傳遞過程,并可通過調(diào)節(jié)振蕩參數(shù)獲得不同的流動和混合特性,具有廣泛的應(yīng)用性.多年來國外的研究忽略O(shè)FR的流場特性,無論何種振蕩強度統(tǒng)一使用簡單的多釜串聯(lián)模型(SMT)及軸向擴散模型(AD)進行描述.以往的研究表明OFR流場結(jié)構(gòu)利混合特性十分復(fù)雜,在不同的振蕩強度下呈現(xiàn)出不同的特點,簡

2、單模型并不能合理描述大范圍振蕩強度下的流場特性,并根據(jù)粒子成像流場可視化(PIV)實驗針對中高強度分別建立帶有二次流區(qū)的分區(qū)腔室和室內(nèi)及室間返混的多釜串聯(lián)模型(SMTDCSIIB)及帶有二次流區(qū)的全混腔室和室間返混的多釜串聯(lián)模型(SMTSIB)進行表征. 本論文使用堿性條件下酸乙酯水解的二級反應(yīng)作為模極化學反應(yīng),通過實驗測定反應(yīng)物在OFR中的反應(yīng)程度,與各個模型的預(yù)測值相對比,以檢驗?zāi)Ｐ偷念A(yù)測能力.并在低、中、高三種不同振蕩強度

3、下從RTD曲線的相符程度與乙酸乙醋水解二級反應(yīng)的預(yù)測能力兩方面考查SMT、AD、SMTB、SMTDCSIIB、SMTSIB等模型的適用性.研究結(jié)果表明,新模型SMTDSCIIB及SMTSIB具有可靠的預(yù)測結(jié)果,無論從物理意義或數(shù)學意義上都可表征OFR的流場特征.SMT適用于描述低振蕩強度下OFR的流動特性,描述中、高強度下的振蕩流場則有較大偏差;SMTDCSIIB在中等振蕩強度下優(yōu)于其它模型,也可用于高振蕩強度下OFR流場的描述;SMT