微通道内液—液传质与相分离模拟研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 文献综述 | 第10-27页 |
| 1.1 引言 | 第10-11页 |
| 1.2 微反应器概述 | 第11-14页 |
| 1.2.1 微反应器定义 | 第11页 |
| 1.2.2 微反应器分类 | 第11页 |
| 1.2.3 微反应器的特点 | 第11-12页 |
| 1.2.4 微反应器的构型 | 第12-13页 |
| 1.2.5 常见的微通道几何构型 | 第13-14页 |
| 1.2.5.1 微通道表面性质的影响 | 第13页 |
| 1.2.5.2 微反应器的制造材料 | 第13-14页 |
| 1.3 微反应器内液液两相流 | 第14-19页 |
| 1.3.1 液液两相流型研究 | 第14-17页 |
| 1.3.2 流型形成机理 | 第17-18页 |
| 1.3.3 液液两相流型特点简介 | 第18-19页 |
| 1.4 传质理论 | 第19-23页 |
| 1.4.1 微流体力学的基本概念 | 第19-20页 |
| 1.4.2 传质模型 | 第20-21页 |
| 1.4.3 传质中用的几个准数[74] | 第21-22页 |
| 1.4.4 微通道的液液两相流的传质研究方法 | 第22-23页 |
| 1.5 微通道内液液两相分离 | 第23-26页 |
| 1.6 本论文的主要研究内容 | 第26-27页 |
| 第二章 微通道两相流特性 | 第27-52页 |
| 2.1 两相界面特性分析方法 | 第27-33页 |
| 2.1.1 Young-Laplace方程 | 第27-29页 |
| 2.1.2 表面张力和壁面粘附力 | 第29-30页 |
| 2.1.3 Fluent的相关描述 | 第30-31页 |
| 2.1.4 接触角特性 | 第31-33页 |
| 2.2 微通道内液液两相流的流体力学模拟 | 第33-36页 |
| 2.2.1 微混合器几何结构 | 第33-34页 |
| 2.2.2 液液两相流数值模拟 | 第34页 |
| 2.2.3 模型建立和网格划分 | 第34-35页 |
| 2.2.4 控制方程 | 第35页 |
| 2.2.5 边界条件 | 第35-36页 |
| 2.2.6 求解方法 | 第36页 |
| 2.3 计算结果与讨论 | 第36-50页 |
| 2.3.1 网格大小对模拟结果的影响 | 第36-37页 |
| 2.3.2 三种通道内液弹流形成和发展过程 | 第37-38页 |
| 2.3.3 微通道内两相流速对流型的影响 | 第38-40页 |
| 2.3.4 微通道内两相压强 | 第40-47页 |
| 2.3.4.1 入口压力的变化 | 第41-42页 |
| 2.3.4.2 液弹流速对微通道内压力的影响 | 第42-43页 |
| 2.3.4.3 微通道内径对压力的影响 | 第43-44页 |
| 2.3.4.4 微通道内壁面润湿性对压力的影响 | 第44-45页 |
| 2.3.4.5 不同结构微通道压力比较 | 第45-47页 |
| 2.3.5 剪应力 | 第47-49页 |
| 2.3.6 液膜内速度的分布 | 第49-50页 |
| 2.4 本章小结 | 第50-52页 |
| 第三章 微通道两相分离 | 第52-77页 |
| 3.1 微分离器几何结构建立和边界条件的确定 | 第52-54页 |
| 3.1.1 几何结构的建立 | 第52-53页 |
| 3.1.2 网格划分 | 第53页 |
| 3.1.3 边界条件的设定 | 第53-54页 |
| 3.2 数值求解方法，初始化以及迭代计算 | 第54页 |
| 3.3 微通道两相分离机理 | 第54-56页 |
| 3.4 模拟结果与分析 | 第56-70页 |
| 3.4.1 数值模拟的可行性和准确性 | 第56页 |
| 3.4.2 表观流速的影响 | 第56-58页 |
| 3.4.3 流率比的影响 | 第58-62页 |
| 3.4.4 壁面润湿性的影响 | 第62-64页 |
| 3.4.5 支管角度的影响 | 第64-65页 |
| 3.4.6 支管长度比例的影响 | 第65-67页 |
| 3.4.7 内径的影响 | 第67-68页 |
| 3.4.8 连续相粘度的影响 | 第68-69页 |
| 3.4.9 界面张力的影响 | 第69-70页 |
| 3.5 相分配过程 | 第70-71页 |
| 3.6 两相液弹流分离压力分析 | 第71-75页 |
| 3.7 本章小结 | 第75-77页 |
| 第四章 微通道内液液两相传质模拟 | 第77-96页 |
| 4.1 计算模型 | 第77-78页 |
| 4.2 固定界面模型的计算区域与边界条件 | 第78-79页 |
| 4.3 求解方法 | 第79-80页 |
| 4.3.1 时间步长 | 第79页 |
| 4.3.2 迭代次数 | 第79-80页 |
| 4.4 传质模拟的结果与讨论 | 第80-91页 |
| 4.4.1 流场 | 第80-81页 |
| 4.4.2 物理传质 | 第81-86页 |
| 4.4.2.1 流速对传质过程的影响 | 第82-83页 |
| 4.4.2.2 通道内径对传质过程的影响 | 第83-84页 |
| 4.4.2.3 扩散系数对传质过程的影响 | 第84页 |
| 4.4.2.4 流量比对传质过程的影响 | 第84-85页 |
| 4.4.2.5 氢氧化钠浓度对传质过程的影响 | 第85-86页 |
| 4.4.3 化学传质 | 第86-90页 |
| 4.4.4 实验验证 | 第90-91页 |
| 4.5 固定结构模型 | 第91-94页 |
| 4.6 本章小结 | 第94-96页 |
| 第五章 结论与展望 | 第96-98页 |
| 5.1 结论 | 第96-97页 |
| 5.2 展望 | 第97-98页 |
| 参考文献 | 第98-109页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第109-110页 |
| 符号说明 | 第110-112页 |
| 致谢 | 第112-113页 |
