不同动量比撞击流反应器流场特性数值模拟

摘要

目前撞击流技术在化学工程及多种过程工业中具有广泛应用.为了对撞击流混合器内的流动特征进行更深入地研究，利用数值模拟对撞击流混合器内流场特性进行分析.通过模拟得到不同动量比及不同喷嘴间距下撞击流反应器内流体速度、湍动能及压力分布，探究不同入口动量比对撞击流混合器流场特性的影响.结果表明：在xOy截面上两喷嘴的动量比越大，流体压力值越大，压力梯度分布越大；湍动能分布沿径向逐渐减小.对撞击面径向流体速度和压力进行分析，研究发现：当喷嘴间距L=2D时，径向流体速度呈双峰分布，流体压力呈单峰分布；随着动量比的增加，流体的速度和压力整体增大.当L=4D时，非等动量撞击下径向流体速度呈单峰分布；等动量撞击(K=1.0)下，撞击面径向上流体速度呈双峰分布；非等动量撞击的压力水平均低于等动量撞击.

关键词

撞击流 / 数值模拟 / 流场特性 / 动量比

基金资助

国家自然科学基金(21476141); 辽宁省兴辽英才计划项目(XLYC1808025); 辽宁省自然科学基金(2020-BS-172,2020-MS-230)