气液(浆)反应器流体力学行为的实验研究和数值模拟
| 摘 要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-13页 |
| 主要符号表 | 第13-19页 |
| 第一章 引 言 | 第19-57页 |
| ·课题背景 | 第19-21页 |
| ·气液(浆)反应器形式及性能比较 | 第21-23页 |
| ·反应器形式 | 第21页 |
| ·反应器性能比较 | 第21-23页 |
| ·实验研究现状 | 第23-39页 |
| ·测量方法 | 第23-27页 |
| ·平均参数的测量 | 第23-24页 |
| ·局部参数的测量 | 第24-27页 |
| ·气泡动力学 | 第27-31页 |
| ·气泡形状和运动特性 | 第27-28页 |
| ·单气泡上升速度 | 第28-30页 |
| ·多气泡上升速度 | 第30-31页 |
| ·流型 | 第31-34页 |
| ·气液垂直流动流型图 | 第31-33页 |
| ·流型判别方法 | 第33-34页 |
| ·气含率 | 第34-37页 |
| ·径向分布 | 第34-36页 |
| ·气升式环流反应器气含率和循环液速 | 第36-37页 |
| ·液速径向分布 | 第37-38页 |
| ·气泡大小 | 第38-39页 |
| ·气泡大小分布 | 第38页 |
| ·气泡大小径向分布 | 第38-39页 |
| ·CFD模拟现状 | 第39-47页 |
| ·概述 | 第39-40页 |
| ·双流体模型 | 第40-47页 |
| ·基本模型 | 第40-41页 |
| ·相间作用力 | 第41-46页 |
| ·气相和液相湍动模型 | 第46-47页 |
| ·PBM研究现状 | 第47-55页 |
| ·模型和求解方法 | 第47-51页 |
| ·模型描述 | 第47页 |
| ·求解方法 | 第47-51页 |
| ·气泡聚并和破碎模型 | 第51-55页 |
| ·气泡聚并 | 第51-52页 |
| ·气泡破碎 | 第52-55页 |
| ·本文的目标 | 第55-57页 |
| 第二章 多相流测量技术的开发 | 第57-86页 |
| ·光纤探头技术的开发 | 第57-65页 |
| ·光纤探头系统的组成 | 第57-58页 |
| ·信号分析及算法 | 第58-65页 |
| ·超声多普勒测速仪多相流测量的研究 | 第65-83页 |
| ·测速原理 | 第65-68页 |
| ·非接触式测量的壁面效应校正 | 第68-73页 |
| ·折射效应的校正 | 第68-70页 |
| ·近壁面效应的校正 | 第70-71页 |
| ·校正结果与讨论 | 第71-73页 |
| ·液固体系固含率的测量 | 第73-78页 |
| ·固含率分布均匀的液固体系 | 第73-77页 |
| ·液固非均匀体系固含率分布的测量 | 第77-78页 |
| ·气液体系液速和气泡速度的测量 | 第78-83页 |
| ·激光多普勒测速仪多相流测量技术 | 第83-85页 |
| ·小结 | 第85-86页 |
| 第三章 气升式循环浆态床流体力学行为的实验研究 | 第86-104页 |
| ·实验装置和实验方法 | 第86-87页 |
| ·流体力学模型 | 第87-91页 |
| ·实验结果和讨论 | 第91-103页 |
| ·气含率和浆液循环速度 | 第92-94页 |
| ·气含率的径向分布 | 第94-98页 |
| ·多孔阻力板对气含率径向分布的影响 | 第94-96页 |
| ·气泡大小对气含率径向分布的影响 | 第96-98页 |
| ·气泡上升速度 | 第98-100页 |
| ·分布器的影响 | 第100-101页 |
| ·内构件的影响 | 第101-103页 |
| ·小结 | 第103-104页 |
| 第四章 k-( 双流体模型及数值模拟 | 第104-132页 |
| ·概述 | 第104-105页 |
| ·k-( 双流体模型 | 第105-113页 |
| ·基本控制方程 | 第106-107页 |
| ·相间作用力 | 第107-111页 |
| ·曳力 | 第107-109页 |
| ·附加质量力 | 第109页 |
| ·升力 | 第109-110页 |
| ·湍动扩散力 | 第110-111页 |
| ·壁面润滑力 | 第111页 |
| ·湍流模型 | 第111-113页 |
| ·双流体模型的数值解法 | 第113页 |
| ·CFX求解平台的开发 | 第113-118页 |
| ·CFX4简介 | 第114-115页 |
| ·CFX4的使用简介 | 第115-117页 |
| ·模型加入 | 第117-118页 |
| ·求解域与边界条件 | 第118页 |
| ·结果与讨论 | 第118-131页 |
| ·网格划分的影响 | 第118-120页 |
| ·平均气含率 | 第120-121页 |
| ·径向分布 | 第121-129页 |
| ·ALSR内流动参数的径向分布 | 第121-124页 |
| ·流动方向对径向分布的影响 | 第124-126页 |
| ·径向力和湍能修正的影响 | 第126-127页 |
| ·不同流型内的径向分布 | 第127-129页 |
| ·全流场结果 | 第129-131页 |
| ·小结 | 第131-132页 |
| 第五章 群体平衡模型及气泡大小分布的计算 | 第132-175页 |
| ·PBM一般形式的推导 | 第132-134页 |
| ·气液体系的PBM | 第134-135页 |
| ·模型求解 | 第135-138页 |
| ·气泡聚并 | 第138-144页 |
| ·由湍流涡体引起的聚并 | 第138-142页 |
| ·气泡碰撞频率 | 第138-140页 |
| ·气泡聚并效率 | 第140-142页 |
| ·由气泡尾涡作用引起的聚并 | 第142-144页 |
| ·由气泡上升速度差引起的聚并 | 第144页 |
| ·气泡破碎 | 第144-160页 |
| ·由湍流涡体碰撞引起的破碎 | 第145-159页 |
| ·气泡和湍流涡体的碰撞频率 | 第149-150页 |
| ·破碎概率 | 第150-152页 |
| ·破碎速率和子气泡大小分布 | 第152页 |
| ·数值求解方法 | 第152-156页 |
| ·结果与讨论 | 第156-159页 |
| ·大气泡由于表面不稳定引起的破碎 | 第159-160页 |
| ·PBM计算结果与讨论 | 第160-173页 |
| ·气泡大小分布 | 第161-162页 |
| ·气泡大小分布沿轴向的变化 | 第162-165页 |
| ·聚并作用起主导作用的情况 | 第162-164页 |
| ·聚并和破碎同时起作用的情况 | 第164-165页 |
| ·不同流动区域内气泡的大小分布 | 第165-169页 |
| ·气泡大小分布的影响因素 | 第169-173页 |
| ·湍能耗散速率的影响 | 第169-171页 |
| ·气含率的影响 | 第171页 |
| ·分布器的影响 | 第171-173页 |
| ·小结 | 第173-175页 |
| 第六章 CFD-PBM耦合模型及数值模拟 | 第175-193页 |
| ·CFD-PBM耦合模型的提出 | 第175-177页 |
| ·气含率径向分布与气泡大小有关 | 第176页 |
| ·气泡上升速度和气含率与气泡大小有关 | 第176-177页 |
| ·模型描述 | 第177-182页 |
| ·双流体模型基本方程 | 第178-179页 |
| ·群体平衡模型 | 第179页 |
| ·相间作用力 | 第179-181页 |
| ·湍流模型 | 第181-182页 |
| ·求解平台的实现 | 第182-183页 |
| ·结果与讨论 | 第183-192页 |
| ·鼓泡床的流体力学行为 | 第183-189页 |
| ·整体气含率随表观气速的变化 | 第183-184页 |
| ·气相结构随表观气速的变化 | 第184-187页 |
| ·气泡大小径向分布 | 第187-189页 |
| ·气液向上并流体系的流体力学行为 | 第189-192页 |
| ·不同条件下气含率的径向分布 | 第189-190页 |
| ·液速和气泡速度的径向分布 | 第190-192页 |
| ·小结 | 第192-193页 |
| 结 论 | 第193-197页 |
| 参考文献 | 第197-214页 |
| 致谢及声明 | 第214-215页 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第215-218页 |