气-气式文丘里管射流反应器模拟及优化

针对稀土氯化物热解制备稀土氧化物所用文丘里射流热解反应器，采用ANSYS中气-气两相流模型仿真，采用三维稳态算法，选择欧拉多相流模型，选取有限体积法离散微分方程，对于射流反应器内的湍流流动采用标准k-ε双方程模型，对文丘里管射流反应器内的气-气两相流进行了数值模拟。对不同条件下反应器中的二氧化碳的质量分数情况做了详细考察。做出了模型优化的几项措施，即从物料速度、温度、压强、直径入口模型，气相速度、温度、压强、质量分数入口模型，液相速度、温度、压强、角度入口模型几个方面进行优化，模拟出反应内器内二氧化碳的质量分数的变化情况。结果表明：物料入口最优速度30 m·s^-1、最优温度为293 K、最优压强为60 Pa、最优直径为13 mm；气相入口最优速度为2 m·s^-1、最优温度为370 K、最优压强为2 Pa；液相入口最优速度3 m·s^-1、最优温度为390 K、最优压强为10 Pa、最优角度为45°。本文可以为以后射流反应器的实验研究提供参考。