網(wǎng)板柱塞流電化學(xué)反應(yīng)器流動(dòng)特性及傳質(zhì)特性的研究.pdf

1、柱塞流電化學(xué)反應(yīng)器(PFER)是一種可以提高電流效率，降低處理成本的新型電化學(xué)法處理技術(shù)。網(wǎng)板柱塞流電化學(xué)反應(yīng)器(MPE-PFER)因陰陽電極面積相同且垂直于流體流動(dòng)方向，電極為棱形網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，可解決傳統(tǒng)柱塞流電化學(xué)反應(yīng)器電流分布不均、流體速度分布不均、湍流強(qiáng)度不均等不足，有利于污染物的傳質(zhì)和分解。計(jì)算流體力學(xué)(CFD)可有效模擬反應(yīng)器內(nèi)部流場(chǎng)、粒子圖像測(cè)速技術(shù)(PIV)可直觀觀測(cè)反應(yīng)器內(nèi)部流場(chǎng)，結(jié)合這兩種技術(shù)可為反應(yīng)器的性能研究和結(jié)構(gòu)優(yōu)

2、化提供可靠的依據(jù)。
　　本文采用CFD與PIV相結(jié)合的方式，分別模擬和測(cè)試了不同進(jìn)口方式（軸向、徑向和切向）對(duì)反應(yīng)器的影響，分析了反應(yīng)器進(jìn)口區(qū)域的速度場(chǎng)和整個(gè)反應(yīng)器的壓強(qiáng)降等水力特性。結(jié)果顯示，模擬結(jié)果與測(cè)試結(jié)果基本一致，進(jìn)口區(qū)域?qū)倭黧w流動(dòng)的過渡區(qū)域，受進(jìn)口方式的影響較大。相比其他兩種進(jìn)口方式，切向進(jìn)口的速度分布均勻，沒有大的速度梯度，沒有回流死區(qū)，電極表面流速也比較適合，且壓降最小。
　　其次，通過DPM模型，分析了不同氣

3、泡直徑和質(zhì)量流量對(duì)反應(yīng)器內(nèi)部流場(chǎng)的影響。模擬結(jié)果表明，氣泡對(duì)連續(xù)相流場(chǎng)的影響隨著氣泡直徑的增大而增大，氣泡直徑較小時(shí)，氣泡增強(qiáng)湍動(dòng)且使流場(chǎng)分布變得均勻，而直徑較大時(shí)，反應(yīng)器上下部分湍動(dòng)強(qiáng)度分布不均勻，上端湍動(dòng)劇烈，而下端出現(xiàn)低湍動(dòng)區(qū);當(dāng)氣泡量少時(shí)，連續(xù)相流動(dòng)起主導(dǎo)作用，氣泡對(duì)湍動(dòng)強(qiáng)度的影響不明顯，隨著氣泡的增多，氣泡效應(yīng)越來越明顯，流場(chǎng)分布變得越來越均勻。
　　最后，分別從流場(chǎng)分布和傳質(zhì)性能兩方面對(duì)比分析了MPE-PFER和PFE