| 致谢 | 第6-8页 |
| 摘要 | 第8-10页 |
| Abstract | 第10-11页 |
| 目录 | 第12-17页 |
| 插图清单 | 第17-22页 |
| 插表清单 | 第22-23页 |
| 1 绪论 | 第23-25页 |
| 2 文献综述 | 第25-60页 |
| 2.1 典型烯烃聚合反应装置分析 | 第25-28页 |
| 2.1.1 Unipol乙烯聚合工艺的气相流化床 | 第25-26页 |
| 2.1.2 Hypol丙烯聚合工艺的气相流化床 | 第26-27页 |
| 2.1.3 烯烃溶液聚合的搅拌釜式反应器 | 第27-28页 |
| 2.2 气固流态化研究 | 第28-35页 |
| 2.2.1 聚式流态化 | 第28-29页 |
| 2.2.2 散式流态化 | 第29页 |
| 2.2.3 最小鼓泡速度测量 | 第29-32页 |
| 2.2.4 压力脉动 | 第32-33页 |
| 2.2.5 计算流体力学研究进展 | 第33-35页 |
| 2.3 流态化过程强化 | 第35-46页 |
| 2.3.1 静止内构件 | 第36-37页 |
| 2.3.2 振动流态化 | 第37-38页 |
| 2.3.3 磁场流态化 | 第38-39页 |
| 2.3.4 声场流态化 | 第39-40页 |
| 2.3.5 搅拌流态化 | 第40-46页 |
| 2.3.5.1 搅拌流化床的流态化规律 | 第40-42页 |
| 2.3.5.2 搅拌流化床的应用 | 第42-46页 |
| 2.4 流化床中的热量传递过程 | 第46-51页 |
| 2.4.1 气固两相的温度分布 | 第46-48页 |
| 2.4.2 热量传递过程的影响因素 | 第48-51页 |
| 2.5 传递与化学反应过程的CFD模型 | 第51-57页 |
| 2.5.1 均相反应体系 | 第51-54页 |
| 2.5.1.1 微观混合 | 第51-52页 |
| 2.5.1.2 反应流模型 | 第52-54页 |
| 2.5.2 气固两相反应体系 | 第54-57页 |
| 2.5.2.1 臭氧分解反应 | 第54-55页 |
| 2.5.2.2 复杂化学反应体系 | 第55-57页 |
| 2.6 课题提出与研究目标 | 第57-60页 |
| 3 基于CFD方法的气固两相流模型化 | 第60-83页 |
| 3.1 双流体模型 | 第60-61页 |
| 3.2 颗粒动力学理论 | 第61-63页 |
| 3.3 气固曳力模型 | 第63-65页 |
| 3.4 气固两相流的模拟方法 | 第65-69页 |
| 3.4.1 几何模型的建立 | 第65-66页 |
| 3.4.2 计算区域的划分 | 第66页 |
| 3.4.3 控制方程的离散化 | 第66-67页 |
| 3.4.4 计算模型的选择 | 第67-68页 |
| 3.4.5 边界条件的设定 | 第68-69页 |
| 3.5 搅拌流态化建模 | 第69-74页 |
| 3.5.1 多重参考坐标系方法 | 第69-70页 |
| 3.5.2 模拟方法 | 第70-71页 |
| 3.5.3 模型验证 | 第71-74页 |
| 3.6 热量传递过程建模 | 第74-80页 |
| 3.6.1 能量守恒方程 | 第74-76页 |
| 3.6.2 聚合反应释放的热量 | 第76-77页 |
| 3.6.3 求解方法 | 第77-78页 |
| 3.6.4 模型验证 | 第78-80页 |
| 3.7 聚合反应过程建模 | 第80页 |
| 3.8 小结 | 第80页 |
| 符号说明 | 第80-83页 |
| 4 搅拌流化床的实验与CFD模拟研究 | 第83-111页 |
| 4.1 实验部分 | 第83-84页 |
| 4.2 搅拌对流态化的影响规律 | 第84-98页 |
| 4.2.1 床层压降与最小流化速度 | 第84-85页 |
| 4.2.2 压力脉动 | 第85-89页 |
| 4.2.2.1 搅拌桨转速 | 第85-87页 |
| 4.2.2.2 床层高度 | 第87-88页 |
| 4.2.2.3 径向位置 | 第88-89页 |
| 4.2.3 颗粒速度 | 第89-90页 |
| 4.2.4 固含率 | 第90-98页 |
| 4.2.4.1 固含率脉动 | 第91-94页 |
| 4.2.4.2 固含率分布 | 第94-98页 |
| 4.3 搅拌流化床中的散式流态化现象 | 第98-107页 |
| 4.3.1 最小鼓泡速度 | 第98-101页 |
| 4.3.2 颗粒速度分布 | 第101-103页 |
| 4.3.3 固含率分析 | 第103-107页 |
| 4.4 小结 | 第107-108页 |
| 符号说明 | 第108-111页 |
| 5 工业尺度流化床的热量传递过程 | 第111-127页 |
| 5.1 工业流化床反应器 | 第111-112页 |
| 5.2 聚乙烯粉末冷模试验 | 第112-115页 |
| 5.2.1 床层压降 | 第112-114页 |
| 5.2.2 床层膨胀高度 | 第114页 |
| 5.2.3 压力脉动 | 第114-115页 |
| 5.3 CFD结果与讨论 | 第115-125页 |
| 5.3.1 流态化过程 | 第115-116页 |
| 5.3.2 2D/3D模拟结果对比 | 第116-118页 |
| 5.3.3 颗粒速度分布 | 第118-120页 |
| 5.3.4 温度分布 | 第120-123页 |
| 5.3.5 传热过程分析 | 第123-125页 |
| 5.4 小结 | 第125页 |
| 符号说明 | 第125-127页 |
| 6 气相流化床中耦合聚合反应动力学的CFD模拟方法探索 | 第127-141页 |
| 6.1 乙烯聚合动力学机理模型和矩方法 | 第127-129页 |
| 6.2 CFD数学模型 | 第129-131页 |
| 6.3 模拟方法 | 第131-132页 |
| 6.4 结果与讨论 | 第132-139页 |
| 6.4.1 小尺度等温流化床 | 第132-138页 |
| 6.4.1.1 流化过程 | 第132-133页 |
| 6.4.1.2 颗粒速度分布 | 第133-134页 |
| 6.4.1.3 分子量空间分布与多分散指数 | 第134-135页 |
| 6.4.1.4 动力学常数的影响 | 第135-137页 |
| 6.4.1.5 氢气浓度的影响 | 第137-138页 |
| 6.4.1.6 反应器温度的影响 | 第138页 |
| 6.4.2 大尺度非等温流化床 | 第138-139页 |
| 6.5 小结 | 第139-140页 |
| 符号说明 | 第140-141页 |
| 7 搅拌釜式反应器中的微观混合与化学反应过程 | 第141-161页 |
| 7.1 化学反应体系的选择 | 第141-142页 |
| 7.2 模拟条件 | 第142-144页 |
| 7.3 CFD数学模型建立及求解策略 | 第144-149页 |
| 7.3.1 湍流模型 | 第144-145页 |
| 7.3.2 有限速率/涡耗散-卷吸模型的建立 | 第145-147页 |
| 7.3.3 参数确定 | 第147-148页 |
| 7.3.4 求解策略 | 第148-149页 |
| 7.4 结果与讨论 | 第149-157页 |
| 7.4.1 液滴离散数 | 第149页 |
| 7.4.2 不同操作条件下微观混合情况与反应选择性 | 第149-153页 |
| 7.4.3 反应区域演化 | 第153-156页 |
| 7.4.4 反应-混合过程 | 第156-157页 |
| 7.5 小结 | 第157页 |
| 符号说明 | 第157-161页 |
| 8 结论和展望 | 第161-165页 |
| 8.1 结论 | 第161-163页 |
| 8.2 研究展望 | 第163页 |
| 8.3 论文的主要创新点 | 第163-165页 |
| 参考文献 | 第165-185页 |
| 作者简介及攻读博士学位期间主要研究成果 | 第185-186页 |