微通道內(nèi)液液彈狀流實驗與模擬研究.pdf

1、微通道反應(yīng)器由于其卓越的傳熱及傳質(zhì)性能，受到研究者的重視。本文在內(nèi)徑分別為0.6mm、0.8mm和1.0mm的聚四氟乙烯通道中研究液液彈狀流的傳質(zhì)性能，并用VOF模型模擬微通道的流體力學(xué)，旨在為微反應(yīng)器的設(shè)計及優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)。
　　本文采用CCD高速攝像機的可視化方法測量了液液彈狀流液柱長度，進而計算了兩相傳質(zhì)界面積；以乙酸正丁酯的皂化反應(yīng)為對象研究了微通道內(nèi)液液兩相的相間傳質(zhì)性能。結(jié)果表明，微通道內(nèi)分散相與連續(xù)相的液柱長度和兩

2、相接觸面積均隨著表觀流速的增大而增大，隨著管徑的增大而減小。在表觀液速0.005~0.08m/s范圍內(nèi)，測得微通道內(nèi)液液兩相的相接觸面積和體積傳質(zhì)系數(shù)分別為840~4100m2/m3和0.002~0.37s-1。且傳質(zhì)系數(shù)隨著管徑和管長的減小而增大；隨著水相NaOH濃度和表觀流速的降低而減小。
　　采用GAMBIT軟件建立二維幾何結(jié)構(gòu)并進行結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的劃分，采用FLUENT軟件對其進行求解計算。模擬了微通道內(nèi)液液彈狀流的形成過程，