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气升环流反应器生态系统流体动力学数值分析(Ⅰ):?… 被引量:2
1
作者 周少奇 唐立民 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第11期77-82,共6页
气升内环流反应器是在生物工程中有较广泛应用,在环境工程中有重要应用前景的反应器,采用时间分裂法和有限元法对IALR生态系统下降段的流体动力学N-S方程进行求解。获得了发酵液为牛顿液体时,锥角θ={70°,75°... 气升内环流反应器是在生物工程中有较广泛应用,在环境工程中有重要应用前景的反应器,采用时间分裂法和有限元法对IALR生态系统下降段的流体动力学N-S方程进行求解。获得了发酵液为牛顿液体时,锥角θ={70°,75°}和Re={100,200}情形下的二维速度场,压力场和剪切应力场。结果表明锥结构对IALR的性能有重要影响。 展开更多
关键词 流体动力学 生态系统 气升环流反应器 数值分析
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气升环流反应器用于黄原胶的发酵 被引量:5
2
作者 洪厚胜 万红贵 欧阳平凯 《南京化工大学学报》 2000年第6期23-26,共4页
针对典型高粘性流体黄原胶的发酵特点 ,设计了一种新型气升环流反应器 ,对反应器中液相流型与操作条件之间的关系进行了实验考察 ,分析了反应器中高剪切区利用流体剪切变稀特性强化传质的原理。黄原胶发酵实验表明 ,新型气升环流反应器... 针对典型高粘性流体黄原胶的发酵特点 ,设计了一种新型气升环流反应器 ,对反应器中液相流型与操作条件之间的关系进行了实验考察 ,分析了反应器中高剪切区利用流体剪切变稀特性强化传质的原理。黄原胶发酵实验表明 ,新型气升环流反应器比“通用式” 展开更多
关键词 气升环流反应器 黄原胶 剪切变稀 RTD 发酵
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新型气升环流反应器用于黄原胶发酵的研究 被引量:1
3
作者 洪厚胜 詹晓北 王鸿祺 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2000年第5期33-35,共3页
在对气升环流反应器性能研究的基础上 ,以不同规模的气升环流反应器做了一系列的黄原胶发酵实验 ,并与“标准”机械搅拌发酵罐进行对比 ,发现气升环流反应器能够有效地提高黄原胶的发酵水平 ,缩短发酵周期 ,降低发酵能耗 ,是一种有着广... 在对气升环流反应器性能研究的基础上 ,以不同规模的气升环流反应器做了一系列的黄原胶发酵实验 ,并与“标准”机械搅拌发酵罐进行对比 ,发现气升环流反应器能够有效地提高黄原胶的发酵水平 ,缩短发酵周期 ,降低发酵能耗 ,是一种有着广阔应用前景的新型反应器。 展开更多
关键词 气升环流反应器 黄原胶 发酵 节能 ALLR
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气升式环流反应器在生化处理中的中试试验 被引量:1
4
作者 吴振虎 顾镛 +1 位作者 袁方 杨强 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期98-102,共5页
生化处理是炼油废水处理过程中的关键环节,目前的生化处理工艺以氧化塘、SBR为主,但好氧反应区域存在气液混合不均匀、发泡尺寸较大等问题,进而导致氧气利用率低、能耗高。为提高生化反应效率,缩短曝气时间,本文设计了气升式环流反应器(... 生化处理是炼油废水处理过程中的关键环节,目前的生化处理工艺以氧化塘、SBR为主,但好氧反应区域存在气液混合不均匀、发泡尺寸较大等问题,进而导致氧气利用率低、能耗高。为提高生化反应效率,缩短曝气时间,本文设计了气升式环流反应器(ALR),通过安装微细气泡曝气盘配合曝气环产生分形气泡以强化气-液-固三相传质和混合,将二级生化处理单元中的好氧反应区和沉淀区集成在同一个反应器内,并开展了中试试验。研究对比了ALR和SBR对气浮出水的处理效果,衡量了两者的技术经济性指标。试验结果表明:在ALR与SBR在油含量、COD和氨氮去除效果相当的情况下,ALR的污泥负荷提升了10倍,COD容积负荷提升了5倍;同时,ALR的吨水处理的鼓气量减少了57%,吨水处理占地面积仅为SBR的50%左右,吨水处理的能耗降低了22.9%,解决了传统生化处理工艺占地面积大、能耗高等问题,为未来生化反应器的升级改造提供了重要参考。 展开更多
关键词 生化处理 炼油废水 环流反应器 SBR
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气升式环流反应器在不同体系下的循环液速和局部气含率 被引量:17
5
作者 杨海光 范轶 +2 位作者 李飞 陈筛林 丁富新 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期37-41,共5页
在气升式环流反应器中,分别研究了空气-水、空气-0.1%乙醇水溶液和空气-水-活性污泥体系中的循环液速以及气含率随操作条件的变化规律。实验结果表明,循环液速随着表观气速的增加而增大,不同体系中的循环液速差别不大;导流筒内、外不同... 在气升式环流反应器中,分别研究了空气-水、空气-0.1%乙醇水溶液和空气-水-活性污泥体系中的循环液速以及气含率随操作条件的变化规律。实验结果表明,循环液速随着表观气速的增加而增大,不同体系中的循环液速差别不大;导流筒内、外不同高度处的局部气含率均呈自下向上增大的趋势,且导流筒内部气含率高于导流筒外部的气含率。体系的聚并特性对平均气含率和局部气含率有较大影响。 展开更多
关键词 环流反应器 循环液速 含率 传质 活性污泥法 污水处理
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中心气升式三相强化环流反应器内局部气含率分布的实验研究 被引量:15
6
作者 刘梦溪 卢春喜 +1 位作者 储凌 时铭显 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期36-41,共6页
在连续操作的状况下,在φ300mm×1700mm 的中心气升式三相强化环流反应器内,测量了 0.0059m·s^(-1)≤Ugr≤0.1895m·s^(-1)、Ucir=0、0.0307、0.0511m·s^(-1)、ε_(Ls)=5%、10%、15%时反应器内不同轴、径向位置处的... 在连续操作的状况下,在φ300mm×1700mm 的中心气升式三相强化环流反应器内,测量了 0.0059m·s^(-1)≤Ugr≤0.1895m·s^(-1)、Ucir=0、0.0307、0.0511m·s^(-1)、ε_(Ls)=5%、10%、15%时反应器内不同轴、径向位置处的气含率。实验发现,连续操作的中心气升式强化内环流反应器可以分为 6 个不同的流动区域:内环分布器下部区、分布器区、中心下料管影响区、导流筒上行区、气液分离区和环隙区,各区域内的气含率分布各不相同,但均随着 Ugr 的增加而增加。外循环液体的引入使气含率在导流筒内沿径向的分布更趋于均匀。在本实验范围内固体颗粒装载量对整体气含率影响较小,在内、外环间循环的气泡量可以忽略不计。测量了不同 Ucir时的气泡穿透深度,得出了气泡实现循环的临界气速。 展开更多
关键词 环流反应器 含率 径向分布 轴向分布 流动区域 泡穿透深度
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导流筒结构对气升式环流反应器内气液两相流动的影响 被引量:18
7
作者 沈荣春 束忠明 +1 位作者 黄发瑞 戴迎春 《石油化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期959-964,共6页
使用欧拉-欧拉两流体模型研究了导流筒结构对气升式环流反应器内气液两相流动的影响。对物理模型进行了网格独立性的考察,使用Chisti关系式验证计算流体力学数值模型的可靠性,并在此基础上预测环己烷氧化反应器内导流筒直径、导流筒在... 使用欧拉-欧拉两流体模型研究了导流筒结构对气升式环流反应器内气液两相流动的影响。对物理模型进行了网格独立性的考察,使用Chisti关系式验证计算流体力学数值模型的可靠性,并在此基础上预测环己烷氧化反应器内导流筒直径、导流筒在反应器内的高度以及导流筒喇叭口的开度对反应器内气液两相流动的影响。模拟结果表明,导流筒上部增加喇叭口可有效提高反应器的气液分离能力,喇叭口直径增大,气液分离效果增强;导流筒直径增大,液相循环量增大,液相混合效果增强;随导流筒在反应器内的位置升高,液相表观速度和液相循环量呈增加的趋势并趋于稳定,而气含率则变化不大。 展开更多
关键词 环流反应器 导流筒 液两相流 计算流体力学 数值模拟
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气升式环流反应器特性参数的研究进展 被引量:10
8
作者 郭秋丽 赵德智 +2 位作者 刘永民 宋官龙 李博 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期765-769,共5页
介绍了气升式环流反应器的工作原理、分类及流型,综述了气升式环流反应器的流体力学特征参数(主要包含气含率和循环液速)、混合及传质特性参数的测量方法和影响因素。介绍了气含率和循环液速的数学模型,并评述了现有模型。展望了气升式... 介绍了气升式环流反应器的工作原理、分类及流型,综述了气升式环流反应器的流体力学特征参数(主要包含气含率和循环液速)、混合及传质特性参数的测量方法和影响因素。介绍了气含率和循环液速的数学模型,并评述了现有模型。展望了气升式环流反应器进一步的研究方向与发展前景。 展开更多
关键词 环流反应器 含率 循环液速 混合特性 传质特性
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气升式环流反应器内气液两相流动计算流体力学的模拟 被引量:14
9
作者 沈荣春 束忠明 +1 位作者 黄发瑞 戴迎春 《华东理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期7-11,共5页
采用欧拉-欧拉两流体模型模拟了气升式环流反应器内部气液两相流动过程,考察了液相速度和气含率随表观气速的变化,液相速度和气含率模拟值的关系与两种经验关系式的计算值进行了比较,两者取得了很好的一致,证明了模型的正确性。在此基础... 采用欧拉-欧拉两流体模型模拟了气升式环流反应器内部气液两相流动过程,考察了液相速度和气含率随表观气速的变化,液相速度和气含率模拟值的关系与两种经验关系式的计算值进行了比较,两者取得了很好的一致,证明了模型的正确性。在此基础上,使用计算流体力学模拟的方法考查了反应器内的导流筒直径和导流筒高度对反应器内两相流动的影响,导流筒直径增大,液相循环量增大,上升段气含率增大;导流筒位置升高,液相循环速度和循环量均增大,上升段气含率减小。所获得的结果对气升式反应器的设计优化具有指导意义。 展开更多
关键词 环流反应器 液两相流 计算流体力学模拟 欧拉-欧拉模型
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16升气升式环流反应器优化设计的CFD仿真研究 被引量:8
10
作者 袁景淇 张喆 +3 位作者 朱欣杰 刘伯宁 吴洪涛 贾茜 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第2期213-215,共3页
以16L内循环气升式环流反应器为对象,使用Fluent6.3软件对采用不同导流筒直径值的反应器中气液两相流动的过程进行计算流体力学仿真,研究导流筒直径变化对气升式环流反应器中气含率和循环液速的影响。结果表明,气体由反应器底部入口进... 以16L内循环气升式环流反应器为对象,使用Fluent6.3软件对采用不同导流筒直径值的反应器中气液两相流动的过程进行计算流体力学仿真,研究导流筒直径变化对气升式环流反应器中气含率和循环液速的影响。结果表明,气体由反应器底部入口进入反应器后,气液混合物沿导流筒内部上升至反应器顶部,随后沿导流筒外部下降,形成反应器中的循环。增大导流筒直径在一定范围内能够提高反应器中的气含率,但同时也会造成循环液速的下降,并且给出了所涉对象中导流筒直径的最优取值区间。 展开更多
关键词 环流反应器 含率 循环液速 导流筒直径 CFD仿真
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中心气升式三相强化环流反应器内气含率分布的理论分析 被引量:8
11
作者 刘梦溪 卢春喜 +1 位作者 储凌 时铭显 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期332-337,共6页
针对一种新型的中心气升式三相强化环流反应器进行了详细的理论分析,根据能量平衡分别推导出了间歇操作和连续操作模式下拟均相流体的环流速度模型,并根据试验数据确定了间歇和连续两种操作模式下相应的模型参数,通过模型计算发现环流... 针对一种新型的中心气升式三相强化环流反应器进行了详细的理论分析,根据能量平衡分别推导出了间歇操作和连续操作模式下拟均相流体的环流速度模型,并根据试验数据确定了间歇和连续两种操作模式下相应的模型参数,通过模型计算发现环流速度随内环表观气速的增加而增加,外循环液体量的加入会显著增加环流速度。根据漂流通量模型推导出了环流反应器内环平均气含率模型,发现内环平均气含率随内环表观气速的增加而增加,其变化趋势基本可分为:气泡分散区、过渡区和气泡聚并区三个区域。给出了内环、外环平均气含率的线性关系式,发现在试验范围内外循环液体量的改变基本不对内外环平均气含率的关系产生影响。 展开更多
关键词 环流反应器 操作模式 含率 液体环流速度
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多室气升式环流反应器气、液、固三相相含率的研究 被引量:21
12
作者 朱慧红 刘永民 于大秋 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期68-73,共6页
在一个四流道的多室气升式环流反应器中,以空气 水 聚苯乙烯为体系,考察了气体表观速率对气含率和固含率的影响。结果表明:某一上升室的气含率只与该室气体表观速率有关。上升室和下降室的气含率均随气体表观速率的增大呈现先增大后减... 在一个四流道的多室气升式环流反应器中,以空气 水 聚苯乙烯为体系,考察了气体表观速率对气含率和固含率的影响。结果表明:某一上升室的气含率只与该室气体表观速率有关。上升室和下降室的气含率均随气体表观速率的增大呈现先增大后减小的趋势;上升室和下降室的固含率随气体表观速率的增大均呈现先减小后增大的趋势。同时在鼓泡流下,用漂流通量模型模拟了气含率,上升室和下降室气含率的计算值和实验值的平均相对误差分别为6.90%和9.04%;用无因次法建立固含率的关联式,固含率的计算值和实验值的平均相对误差为2.75%。 展开更多
关键词 多室环流反应器 含率 固含率
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气升式环流反应器中的流体动力学研究(Ⅰ)——一维两流体模型 被引量:19
13
作者 林文才 毛在砂 陈家镛 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第3期282-289,共8页
从基本的一维两液体模型出发,全面地考虑了气升式反应器中气体膨胀、气液两相间相互作用和滑移等,建立了反应器的一维模型。通过数值方法求解整个反应器的流体力学方程组。解的结果包括气含率、气体和液体速度等,作者将模型计算结果与... 从基本的一维两液体模型出发,全面地考虑了气升式反应器中气体膨胀、气液两相间相互作用和滑移等,建立了反应器的一维模型。通过数值方法求解整个反应器的流体力学方程组。解的结果包括气含率、气体和液体速度等,作者将模型计算结果与大量的实验数据进行了比较,两者相符较好。 展开更多
关键词 环流反应器 流体动力学 一维两流体模型
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大颗粒三相环隙气升式环流反应器流体力学行为 被引量:7
14
作者 张念 王铁峰 +1 位作者 于伟 王金福 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2446-2452,共7页
研究了大颗粒体系气升式环流反应器的流体力学行为,考察了表观气速和颗粒质量分数对床层膨胀高度、循环液速和固含率分布的影响。实验结果表明,按颗粒的运动状态不同可以将反应器内的流动分为3个区域,即固定床区域、膨胀床区域和循环床... 研究了大颗粒体系气升式环流反应器的流体力学行为,考察了表观气速和颗粒质量分数对床层膨胀高度、循环液速和固含率分布的影响。实验结果表明,按颗粒的运动状态不同可以将反应器内的流动分为3个区域,即固定床区域、膨胀床区域和循环床区域,各流动区域内的流动行为存在显著差异。随着颗粒质量浓度的增大,起始流化气速和最小循环气速均显著增大。基于三相流化床的流化模型和环流反应器的特点建立了相应的数学模型,对大颗粒三相气升式环流反应器的起始流化气速和最小循环气速进行了预测,模型预测值与实验测量值吻合良好。 展开更多
关键词 环流反应器 流动区域 固含率 循环液速
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气升式外环流反应器流体力学参数的轴径向分布 被引量:8
15
作者 伍倩 王学魁 +3 位作者 韩梅 王铁峰 沙作良 王金福 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1427-1434,共8页
The axial and radial profiles of the gas holdup and bubble parameters in an external-loop airlift reactor of inner diameter 0.09 m and height 1.8 m were measured with the differential pressure method and dual-tip elec... The axial and radial profiles of the gas holdup and bubble parameters in an external-loop airlift reactor of inner diameter 0.09 m and height 1.8 m were measured with the differential pressure method and dual-tip electrical conductivity probe at different superficial gas velocities.Air and water were used as the gas and liquid phases,respectively.The experimental data of the average and local gas holdups,bubble size and its distribution,bubble rising velocity,bubble frequency and gas-liquid interfacial area were obtained,and were analyzed based on the gas-liquid flow field and bubble-bubble interaction.The local gas holdup was correlated in terms of superficial gas velocity,axial height and radial position based on the experimental data. 展开更多
关键词 式外环流反应器 含率 泡尺寸分布 轴径向分布 双探针电导探头
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改进型气升式内环流硝化反应器氧传递特性的研究 被引量:14
16
作者 金仁村 郑平 +1 位作者 王向东 谢嘉 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期40-45,共6页
在废水处理领域,气升式内环流硝化反应器有着较好的应用前景;但其氧传递性能有待进一步改善。通过调整导流简直径以及导流简内静态混合元件的个数,试验了反应器结构对氧传递特性的影响。研究发现,当导流简直径取5.5cm,并在导流简... 在废水处理领域,气升式内环流硝化反应器有着较好的应用前景;但其氧传递性能有待进一步改善。通过调整导流简直径以及导流简内静态混合元件的个数,试验了反应器结构对氧传递特性的影响。研究发现,当导流简直径取5.5cm,并在导流简内安装13个静态混合元件时,这种改进型硝化反应器的氧传递能力显著提高。在表观气速为5.05~23.80cm·s^-1。的条件下,测得氧传递系数为0.151~0.778min^-1,充氧能力为7.84~42.80g O2·h^-1,容积供氧能力为2.00-10.93kg O2·m^-3·d^-1,氧转移效率为39.2%~48.1%,氧转移动力效率为3.2~4.0kg O2·(kW·h)^-1,相对于普通气升式内环流硝化反应器,改进型内环流硝化反应器的氧传递系数、充氧能力、氧转移效率和氧转移动力效率都提高72.5%。根据Higbie渗透模型和Kolmogoroff各向同性理论,建立了氧传递系数与相关参数的关联式,预测值与试验结果相吻合,两者的相对误差为9.15%。 展开更多
关键词 式内环流硝化反应器 氧传递系数 氧转移效率 静态混合器
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气升式外环流反应器结构特性对传质的影响 被引量:10
17
作者 刘永强 李稳宏 +1 位作者 刘德华 王军 《西北大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期139-142,共4页
研究了气升式外环流反应器 ( EALR)结构特性 (高径比、喷嘴结构、喷嘴位置、两管中心距 )对气含率、液体体积传质系数的影响。得出了反应器的较优结构尺寸。在冷模试验优选出确定结构的EALR中进行了苏云金杆菌的发酵实验 ,与传统的机械... 研究了气升式外环流反应器 ( EALR)结构特性 (高径比、喷嘴结构、喷嘴位置、两管中心距 )对气含率、液体体积传质系数的影响。得出了反应器的较优结构尺寸。在冷模试验优选出确定结构的EALR中进行了苏云金杆菌的发酵实验 ,与传统的机械搅拌罐相比 ,苏云金杆菌的发酵周期可缩短 9h左右 ,发酵水平可提高 35%。 展开更多
关键词 式外环流反应器 液体体积传质系数 含率 结构特性 苏云金杆菌 机械搅拌罐
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在超声波气升式内环流反应器中合成ε-己内酯 被引量:10
18
作者 张萍 杨梅 吕效平 《石油化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期19-23,共5页
在新型超声波气升式内环流反应器中研究了ε-己内酯的合成。考察了反应时间、苯甲醛用量、氧气流速以及超声波强度对环己酮Baeyer-V illiger氧化合成ε-己内酯反应的影响。超声波气升式内环流反应器结合了超声波的声化学作用及气升式内... 在新型超声波气升式内环流反应器中研究了ε-己内酯的合成。考察了反应时间、苯甲醛用量、氧气流速以及超声波强度对环己酮Baeyer-V illiger氧化合成ε-己内酯反应的影响。超声波气升式内环流反应器结合了超声波的声化学作用及气升式内环流反应器供气效率高的特点,发挥了超声波与气升式内环流反应器的协同效应。实验结果表明,利用该反应器不仅加速了反应,而且比同样条件下的单一使用超声波或气升式内环流反应器提高了收率。得到了最佳的反应条件:反应温度30℃、反应时间2h、苯甲醛与环己酮的摩尔比2、氧气流速1.15cm/s、超声波强度0.026W/cm2。在此条件下,环己酮的转化率达到95.4%,ε-己内酯的选择性达到92.0%。 展开更多
关键词 超声波 式内环流反应器 环己酮 Ε-己内酯 氧化 苯甲醛
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气升式内环流反应器流场及传质特性数值模拟 被引量:18
19
作者 薛胜伟 尹侠 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期23-27,共5页
采用双流体模型和气液二相流体动力学理论建立了气升式环流反应器流体流动的数学模型,在此模型的基础上利用溶质渗透理论和各向同性湍流理论建立了局部液相体积传质系数数学模型。采用计算流体软件F luent对气升式环流反应器内气液二相... 采用双流体模型和气液二相流体动力学理论建立了气升式环流反应器流体流动的数学模型,在此模型的基础上利用溶质渗透理论和各向同性湍流理论建立了局部液相体积传质系数数学模型。采用计算流体软件F luent对气升式环流反应器内气液二相流动状况进行模拟,模拟结果较好地解释了气升式环流反应器内的流动行为及传质特性。模拟计算值与文献实验值的吻合说明了模型的可行性。 展开更多
关键词 环流反应器 计算流体力学 双流体 传质
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单简单级气升式环流反应器内筒流体流动状况的数值模拟研究 被引量:4
20
作者 王娟 毛羽 +1 位作者 江华 舒宝万 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2004年第9期42-45,共4页
利用数值模拟的方法研究了一种单简单级气升式环流反应器内简流体流动状况,采用了k-ε二方程模型和欧拉模型模拟反应器中的湍流气液两相流动,得到了反应器内气含率和环流液速的详细分布状况。模拟结果表明,内筒中流体的流动不是以往研... 利用数值模拟的方法研究了一种单简单级气升式环流反应器内简流体流动状况,采用了k-ε二方程模型和欧拉模型模拟反应器中的湍流气液两相流动,得到了反应器内气含率和环流液速的详细分布状况。模拟结果表明,内筒中流体的流动不是以往研究认为的平推流,而是存在着较为强烈的涡旋和回流,这对气含率分布以及气液两相接触效果有很大影响,从而影响反应过程。 展开更多
关键词 含率 内筒 环流反应器 流体流动 反应过程 研究 液两相 单级 推流 状况
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