摘要 | 第4-6页 |
Abstract | 第6-8页 |
1 绪论 | 第13-21页 |
1.1 选题背景及意义 | 第13-15页 |
1.2 搅拌反应釜中传热元件介绍 | 第15-17页 |
1.2.1 夹套、盘管换热 | 第15-16页 |
1.2.2 热管换热 | 第16-17页 |
1.3 国内外研究进展 | 第17-20页 |
1.3.1 搅拌釜内流场数值模拟 | 第17页 |
1.3.2 搅拌釜内温度场数值模拟 | 第17-18页 |
1.3.3 搅拌功率数值模拟 | 第18-19页 |
1.3.4 搅拌釜内多相流混合数值模拟 | 第19页 |
1.3.5 热管搅拌釜换热实验研究 | 第19-20页 |
1.4 本文主要研究内容及章节安排 | 第20-21页 |
2 高放热搅拌釜数值研究方法 | 第21-29页 |
2.1 计算流体力学(CFD)简介 | 第21-23页 |
2.1.1 CFD 前处理建模 | 第21-22页 |
2.1.2 计算流体力学求解思想 | 第22-23页 |
2.2 搅拌釜内控制方程、湍流模型的选取 | 第23-25页 |
2.2.1 雷诺平均 Navier-Stocks 控制方程组 | 第23-24页 |
2.2.2 湍流模型 | 第24-25页 |
2.3 搅拌釜内搅拌区域的处理方法 | 第25-28页 |
2.3.1 多重参考系法(Multi-Reference Frame,MRF) | 第25-26页 |
2.3.2 滑移网格法(Sliding Grid,SG) | 第26-27页 |
2.3.3 大涡模拟法(Large Eddy Simulation,LES) | 第27页 |
2.3.4 混均时间的定义 | 第27页 |
2.3.5 混合模型 | 第27-28页 |
2.4 本章小结 | 第28-29页 |
3 热管搅拌釜数值模拟及结果分析 | 第29-57页 |
3.1 引言 | 第29页 |
3.2 计算模型的建立 | 第29-31页 |
3.3 边界条件及求解参数设置 | 第31-33页 |
3.3.1 边界条件设置及流动传热模拟策略 | 第31-32页 |
3.3.2 迭代收敛判定 | 第32页 |
3.3.3 流体混均时间 | 第32-33页 |
3.3.4 温度场的求解 | 第33页 |
3.4 结果分析与讨论 | 第33-38页 |
3.4.1 网格独立性考核 | 第33-34页 |
3.4.2 流场验证 | 第34-35页 |
3.4.3 功率验证 | 第35-38页 |
3.5 模型模拟结果分析 | 第38-45页 |
3.5.1 反应釜放热 UDF 编写 | 第38-40页 |
3.5.2 正交试验分析法 | 第40-41页 |
3.5.3 正交试验结果的分析及优化方案的确定 | 第41-44页 |
3.5.4 各因素最优组合的选取及影响趋势分析 | 第44-45页 |
3.6 优选方案的数值模拟 | 第45-52页 |
3.7 各因素对搅拌釜性能指标的影响趋势分析 | 第52-56页 |
3.8 本章小结 | 第56-57页 |
4 各因素对釜内综合性能的具体影响 | 第57-78页 |
4.1 引言 | 第57页 |
4.2 搅拌转速对釜内综合性能的影响 | 第57-62页 |
4.2.1 搅拌转速对流体速度和湍动能的影响 | 第57-58页 |
4.2.2 搅拌转速对流体监控点温度的影响 | 第58-59页 |
4.2.3 搅拌转速对流体监控点混均时间的影响 | 第59-61页 |
4.2.4 搅拌转速对釜内流体迹线的影响 | 第61-62页 |
4.3 热管中心线到釜壁距离对釜内综合性能的影响 | 第62-66页 |
4.3.1 热管中线到壁面距离对流场的影响 | 第62-63页 |
4.3.2 热管中线到壁面距离对流体湍动能的影响 | 第63-64页 |
4.3.3 热管中心线到壁面距离对监控点温度的影响 | 第64-65页 |
4.3.4 热管中心线到釜壁距离对釜内监控点混均时间的影响 | 第65-66页 |
4.4 搅拌器下层桨到釜底距离对釜内综合性能的影响 | 第66-71页 |
4.4.1 搅拌器下层桨到釜底距离对釜内流场的影响 | 第66-68页 |
4.4.2 搅拌器下层桨到釜底距离对釜内最优温度分布的影响 | 第68-69页 |
4.4.3 搅拌器下层桨到釜底距离对监控点温度的影响 | 第69-70页 |
4.4.4 搅拌器下层桨到釜底距离对监控点混合时间的影响 | 第70-71页 |
4.5 搅拌器安装角度对釜内综合性能的影响 | 第71-76页 |
4.5.1 搅拌器安装角度对釜内流场的影响 | 第71-73页 |
4.5.2 搅拌器安装角对釜内温度场的影响 | 第73-74页 |
4.5.3 搅拌器安装角度对釜内监控点温度的影响 | 第74-75页 |
4.5.4 搅拌器安装角度对釜内监控点混均时间的影响 | 第75-76页 |
4.6 本章小结 | 第76-78页 |
5 结论与展望 | 第78-80页 |
5.1 结论 | 第78-79页 |
5.2 创新点 | 第79页 |
5.3 展望 | 第79-80页 |
参考文献 | 第80-84页 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第84-85页 |
致谢 | 第85页 |