微通道反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型的理論及數(shù)值研究.pdf

1、微通道反應(yīng)器廣泛地應(yīng)用于生物、電子芯片、化學(xué)工程和材料科學(xué)領(lǐng)域。本文主要研究了兩種類型的微通道反應(yīng)器——同向流反應(yīng)器和旋轉(zhuǎn)液膜反應(yīng)器，它們分別擁有不同的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機(jī)理。目前，關(guān)于兩種反應(yīng)器具有很多好的的研究成果，但兩種反應(yīng)器仍然還有很多問題值得探索。
　　關(guān)于同向流反應(yīng)器，我們主要針對(duì)其環(huán)形管道部分進(jìn)行了研究。因?yàn)榄h(huán)形管道中流體流動(dòng)的穩(wěn)定性對(duì)最終產(chǎn)品的質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響，所以我們?cè)谖恼轮袑?duì)該問題進(jìn)行了深入的探討。由文獻(xiàn)可知，O

2、rr-Sommerfeld方程所探究的問題與環(huán)形管道中的流體流動(dòng)穩(wěn)定性問題非常相似，所以我們就采用與之類似的研究方法對(duì)環(huán)形管道中的流動(dòng)穩(wěn)定性問題進(jìn)行了研究。
　　首先，我們求解出了環(huán)形管道中流體層流狀態(tài)下的速度分布的解析解，以此表達(dá)式作為穩(wěn)定性研究的基態(tài)解;然后，我們運(yùn)用線性穩(wěn)定性理論對(duì)方程進(jìn)行了簡化;其次，我們利用超緊致差分格式把問題轉(zhuǎn)化為線性方程組特征值的求解問題;最后，通過數(shù)值求解獲得了環(huán)形管道中流體流動(dòng)的臨界雷諾數(shù)以及其他