高Schmidt数下喷射器内湍流混合的多尺度模拟放大研究

本文从微观与宏观两个方面考察了喷射器的混合性能.利用CFD模拟软件Fluent 6.2求解了混合模型方程、流体流动方程及k-ε湍流模型方程,对不同结构、不同工况下的喷射器进行了考察,结果表明:1)在喷射器结构一定的情况下,喷嘴速度和引射流体速度比越大混合效果越好;2)在喷射器结构、喷嘴速度与引射流体速度比为定值的情况下,其绝对速度越小混合效果越好;3)在喷射器速度为定值的情况下,混合段直径与喷嘴直径比越小混合效果越好,二者之间存在着线性关系;4)在喷射器速度、混合段直径与喷嘴直径比为定值的情况下,其绝对直径越小混合效果越好,且二者之间存在着线性关系;5)在多数情况下,微观混合速度要慢于宏观混合,微观混合才是喷射器内混合过程的控制步骤.     

邻苯二甲酸二丁酯连续化生产工艺的研究

丁醇、苯酐的连续酯化及反应副产物丁醚的连续脱除是邻苯二甲酸二丁酯 (DBP)连续化工艺的关键。应用酯化反应动力学 ,确定了连续酯化的流程及操作条件 ,苯酐的转化率达到 99.8%以上。考核了循环醇中丁醚含量对酯化釜中过量醇的影响规律 ,确定了脱醚系统合适的进料组成为丁醚质量分数 2 0 %左右。在此进料条件下根据丁醇、丁醚、水的汽 -液 -液平衡关系 ,应用双塔流程进行丁醚的分离操作 ,使副产物丁醚连续脱除并得到高附加值的高纯度丁醚。     

高Schmidt数下喷射器内湍流混合的多尺度模拟模型建立

多尺度性是湍流混合的重要特征,本文建立了湍流下物料间的宏观混合和微观混合模型,利用计算流体力学软件Flu- ent6对喷嘴直径为2.5 mm、混合段直径为6 mm、混合段长度为90 mm的喷射器混合段物料的混合状况进行了模拟。对模型进行求解的过程中,进行了网格无关性验证,求解了k-ε方程、流动方程和所建立3个标量方程。求解模型中3个标量方程时,使用了Fluent中的user defined function(UDF)。最终获得了喷射器混合段内宏观混合和微观混合的详细信息,为喷射器的优化及放大设计提供了重要的依据。