气液（浆态）反应器流动及结晶过程的模型与数值模拟
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第14-52页 |
| 1.1 引言 | 第14-15页 |
| 1.2 气液两相流体力学特性 | 第15-20页 |
| 1.2.1 流型 | 第15-17页 |
| 1.2.2 气泡形状和大小 | 第17-20页 |
| 1.3 气液两相CFD数值模拟现状 | 第20-33页 |
| 1.3.1 两相流基本控制方程 | 第21页 |
| 1.3.2 相间作用力 | 第21-31页 |
| 1.3.2.1 曳力 | 第22-25页 |
| 1.3.2.2 升力 | 第25-27页 |
| 1.3.2.3 虚拟质量力 | 第27-28页 |
| 1.3.2.4 壁面润滑力 | 第28-29页 |
| 1.3.2.5 湍动扩散力 | 第29-31页 |
| 1.3.3 湍流模型 | 第31-32页 |
| 1.3.4 气泡直径计算 | 第32-33页 |
| 1.4 群体平衡方程(PBE) | 第33-38页 |
| 1.4.1 群体平衡模型方程 | 第33-35页 |
| 1.4.2 PBE的数值求解方法 | 第35-38页 |
| 1.4.2.1 矩方法 | 第35-36页 |
| 1.4.2.2 离散法 | 第36-38页 |
| 1.5 鼓泡塔和环流反应器研究现状 | 第38-49页 |
| 1.5.1 常压下气液CFD-PBE数值模拟 | 第38-39页 |
| 1.5.2 压力对鼓泡塔影响的研究 | 第39-47页 |
| 1.5.2.1 压力对鼓泡塔影响的实验研究 | 第39-46页 |
| 1.5.2.2 压力对鼓泡塔影响的数值模拟研究 | 第46-47页 |
| 1.5.3 环流结晶过程研究现状 | 第47-49页 |
| 1.5.3.1 环流结晶过程的实验研究 | 第47-48页 |
| 1.5.3.2 环流结晶过程的数值模拟 | 第48-49页 |
| 1.6 本文主要研究内容 | 第49-52页 |
| 第2章 气液两相鼓泡塔CFD-PBE数值模拟 | 第52-80页 |
| 2.1 引言 | 第52-53页 |
| 2.2 数值模型和方法 | 第53-65页 |
| 2.2.1 模型基本方程 | 第53-54页 |
| 2.2.2 相间作用力 | 第54页 |
| 2.2.3 湍流模型 | 第54-57页 |
| 2.2.3.1 附加源项法 | 第55-56页 |
| 2.2.3.2 附加粘度法 | 第56-57页 |
| 2.2.4 群体平衡方程(PBE) | 第57-65页 |
| 2.2.4.1 单元平均法 | 第57-60页 |
| 2.2.4.2 聚并模型 | 第60-63页 |
| 2.2.4.3 破碎模型 | 第63-65页 |
| 2.2.5 边界条件 | 第65页 |
| 2.3 计算结果与讨论 | 第65-78页 |
| 2.3.1 模型验证 | 第66-73页 |
| 2.3.1.1 气含率 | 第66-67页 |
| 2.3.1.2 速度场分布及轴向液速 | 第67-69页 |
| 2.3.1.3 气泡直径 | 第69-71页 |
| 2.3.1.4 气泡大小分布 | 第71-73页 |
| 2.3.2 方程差分格式对BSD预测结果的影响 | 第73-74页 |
| 2.3.3 气泡大小分布沿反应器径向和轴向的变化 | 第74-76页 |
| 2.3.4 表观气速的影响 | 第76-78页 |
| 2.4 小结 | 第78-80页 |
| 第3章 气液反应结晶过程数值模拟 | 第80-114页 |
| 3.1 引言 | 第80-81页 |
| 3.2 OpenFOAM气液CFD-PBE求解器 | 第81-88页 |
| 3.2.1 气液两流体模型 | 第81-86页 |
| 3.2.1.1 动量方程的离散 | 第83-85页 |
| 3.2.1.2 压力方程 | 第85-86页 |
| 3.2.1.3 相含率方程 | 第86页 |
| 3.2.2 相间作用力模型 | 第86页 |
| 3.2.3 湍流模型 | 第86-87页 |
| 3.2.4 群体平衡方程(PBE) | 第87-88页 |
| 3.3 结晶过程模型 | 第88-94页 |
| 3.3.1 传质方程 | 第88-90页 |
| 3.3.2 组分传输方程 | 第90-91页 |
| 3.3.3 结晶过程PBE模型 | 第91-92页 |
| 3.3.4 成核与生长速率模型 | 第92-94页 |
| 3.4 边界条件 | 第94页 |
| 3.5 计算过程 | 第94-96页 |
| 3.6 模拟结果与讨论 | 第96-112页 |
| 3.6.1 气液两相CFD-PBE求解器验证 | 第96-97页 |
| 3.6.2 计算网格的选择 | 第97-98页 |
| 3.6.3 环流结晶过程模拟结果 | 第98-112页 |
| 3.6.3.1 流场计算结果 | 第99-101页 |
| 3.6.3.2 成核和生长速率的分布 | 第101-102页 |
| 3.6.3.3 化学反应增强因子的影响 | 第102-103页 |
| 3.6.3.4 二次成核的影响 | 第103-104页 |
| 3.6.3.5 初级成核和生长模型的影响 | 第104-107页 |
| 3.6.3.6 成核和生长模型验证 | 第107-109页 |
| 3.6.3.7 表观气速对结晶过程的影响 | 第109-110页 |
| 3.6.3.8 反应物初始浓度对结晶过程的影响 | 第110-112页 |
| 3.7 小结 | 第112-114页 |
| 第4章 压力对气液流体力学影响的数值模拟 | 第114-132页 |
| 4.1 引言 | 第114页 |
| 4.2 数值模型 | 第114-119页 |
| 4.2.1 曳力修正 | 第115-118页 |
| 4.2.1.1 气泡大小分布修正 | 第115页 |
| 4.2.1.2 气泡群修正 | 第115-117页 |
| 4.2.1.3 压力修正 | 第117-118页 |
| 4.2.2 气泡破碎和聚并模型修正 | 第118-119页 |
| 4.2.2.1 破碎模型 | 第118页 |
| 4.2.2.2 聚并模型 | 第118-119页 |
| 4.3 计算结果与讨论 | 第119-129页 |
| 4.3.1 常压鼓泡塔模拟结果 | 第120-121页 |
| 4.3.2 压力对反应器内流动的影响 | 第121-129页 |
| 4.3.2.1 气含率 | 第121-123页 |
| 4.3.2.2 气泡直径和大小分布 | 第123-127页 |
| 4.3.2.3 破碎模型的影响 | 第127-129页 |
| 4.4 小结 | 第129-132页 |
| 第5章 结论与展望 | 第132-136页 |
| 5.1 结论 | 第132-133页 |
| 5.2 创新点 | 第133-134页 |
| 5.3 展望 | 第134-136页 |
| 符号说明 | 第136-140页 |
| 参考文献 | 第140-164页 |
| 致谢 | 第164-166页 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 | 第166-167页 |
