磁場條件下撞擊流反應(yīng)器內(nèi)氣固兩相流場耦合特性的研究.pdf

1、本文從理論分析和模擬計算兩個方面對磁場強化撞擊流技術(shù)進行了研究,初步研究了磁場條件下撞擊流反應(yīng)器內(nèi)氣固兩相流的流場耦合特性,分析討論外加磁場對撞擊流的強化作用機理,為進一步的實驗研究提供可靠的理論依據(jù),也為該技術(shù)的深入研究以及推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
　　 論文首先根據(jù)磁性理論、撞擊流理論、場協(xié)同理論等建立了磁撞擊流反應(yīng)器物理模型。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合流體力學(xué)、電磁學(xué)理論等分析并建立數(shù)學(xué)模型,分別建立反應(yīng)器內(nèi)各相流體的運動基本方程,并運用

2、歐拉法,以氣體作為連續(xù)相,磁性固體顆粒作為離散相,考察不同流體質(zhì)點通過固定的空間點的運動情況,進而了解整個流動空間內(nèi)的流動情況;并建立起基于該課題研究的具體環(huán)境下的動量方程、運動方程和質(zhì)量守恒方程。對于本課題研究中的紊流建立紊流模型,并應(yīng)用k-ε方程進行解決。
　　 然后,在建立的數(shù)學(xué)與物理模型基礎(chǔ)上,運用Fluent軟件進行數(shù)值模擬,分析磁場條件下,撞擊流反應(yīng)器內(nèi)的速度場和濃度場分布。使用gambit按照反應(yīng)裝置的尺寸建立一個

3、三維撞擊流模型,并對三維模型進行劃分網(wǎng)格、設(shè)定邊界條件、設(shè)定物料性質(zhì);在完成幾何模型的設(shè)置后,將模型導(dǎo)入Fluent軟件中,利用Fluent設(shè)定多相流的物性參數(shù)并同時完成邊界條件和初始條件的設(shè)定,在選定了計算方法以及相應(yīng)的守恒方程式后開始進行迭代計算。
　　 最后,對比現(xiàn)有的撞擊流反應(yīng)器內(nèi)各流場的數(shù)值模擬結(jié)果,對本次模擬計算結(jié)果進行了分析和討論,試圖弄清磁場是如何影響撞擊流反應(yīng)器內(nèi)流場的耦合情況,為進一步改善其流場結(jié)構(gòu)提供了理論