非對(duì)稱(chēng)高速撞擊流反應(yīng)器內(nèi)流動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬.pdf

1、目前國(guó)內(nèi)外的研究越來(lái)越多的集中在過(guò)程強(qiáng)化以及新型反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)上面，其中限定式撞擊流反應(yīng)器（CIJRs）能夠?yàn)榉磻?yīng)體系提供優(yōu)良的傳遞特性和混合效果，撞擊流已廣泛的應(yīng)用于燃燒，吸收，干燥，解析，萃取以及納米制備等工業(yè)生產(chǎn)中，然而流體在非對(duì)稱(chēng)CIJRs內(nèi)的流動(dòng)特性還沒(méi)有得到充分的研究，尤其高Re體系。
　　本文主要研究非對(duì)稱(chēng)（3-4mm）反應(yīng)器在不同流速下(Re=17596-45309)的流動(dòng)特性，通過(guò)2DPIV技術(shù)獲取平均速度分布、

2、湍動(dòng)能分布、駐點(diǎn)偏移規(guī)律等。在各向同性的假設(shè)下，湍動(dòng)能的計(jì)算利用兩個(gè)方向的速度進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)PIV實(shí)驗(yàn)與LES模擬的對(duì)比驗(yàn)證了模擬的可靠性?；趯?shí)驗(yàn)與模擬的結(jié)果，研究表明:瞬態(tài)流場(chǎng)和駐點(diǎn)位置每時(shí)每刻都在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)，而且實(shí)驗(yàn)與模擬的駐點(diǎn)位置分布均滿足正態(tài)分布，實(shí)驗(yàn)駐點(diǎn)位置波動(dòng)范圍較模擬偏大，這與脈動(dòng)速度在入口處偏大這一顯現(xiàn)是相一致;在Re=17000-45000之間，只要保證入口充分的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，恒定的Re比，Re大小對(duì)流體的平均速度

3、U,V,W分布、脈動(dòng)速度分布和湍動(dòng)能速度分布影響不大;在只改變軸線上方空間H的條件下，較大的上方空間更有利于增強(qiáng)傳遞的效果，較低的上方空間對(duì)駐點(diǎn)位置偏移的影響顯著;在只考慮速度比影響的條件下，流速比對(duì)無(wú)因次的駐點(diǎn)位置偏移影響顯著，10％的流速比的波動(dòng)將會(huì)造成35％駐點(diǎn)偏移量，在反應(yīng)器的中間位置流體的混合效果最好，因此有必要確保兩流體入口流速比以保證流體相撞在反應(yīng)器的中間位置，這些針對(duì)撞擊流流動(dòng)特性的研究為將來(lái)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)以及裝置優(yōu)化提供