| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-10页 |
| 第一章 绪论 | 第15-38页 |
| 1.1 引言 | 第15-16页 |
| 1.2 钛白与钛白工业 | 第16-21页 |
| 1.2.1 TiO_2的性质及应用 | 第16-18页 |
| 1.2.2 钛白生产的主要技术 | 第18-21页 |
| 1.3 氯化法生产钛白工艺发展状况 | 第21-24页 |
| 1.3.1 国外发展状况 | 第21-22页 |
| 1.3.2 国内发展状况 | 第22-24页 |
| 1.4 氯化法生产钛白关键技术的研究进展 | 第24-32页 |
| 1.4.1 氧化反应器概述 | 第25-29页 |
| 1.4.2 反应器壁结疤 | 第29-30页 |
| 1.4.3 产品形态控制 | 第30-31页 |
| 1.4.4 反应物料混合 | 第31-32页 |
| 1.5 数值模拟在氯化法钛白中的应用 | 第32-35页 |
| 1.5.1 成核模型的研究 | 第32-33页 |
| 1.5.2 气体混合的研究 | 第33-35页 |
| 1.6 论文研究的意义、研究内容及创新性 | 第35-38页 |
| 1.6.1 论文研究的意义 | 第35-36页 |
| 1.6.2 研究内容及技术路线 | 第36-37页 |
| 1.6.3 论文创新性 | 第37-38页 |
| 第二章 氯化法氧化反应器建模理论 | 第38-57页 |
| 2.1 氧化反应器气相氧化过程特点分析 | 第38-39页 |
| 2.2 氧化反应器的整体建模方法 | 第39-41页 |
| 2.3 氧化反应器中控制方程的建立 | 第41-44页 |
| 2.3.1 质量守恒方程 | 第41-42页 |
| 2.3.2 动量守恒方程 | 第42页 |
| 2.3.3 能量守恒方程 | 第42-43页 |
| 2.3.4 状态方程 | 第43页 |
| 2.3.5 组分质量守恒方程 | 第43-44页 |
| 2.4 氧化反应器中湍流流动的数学模型 | 第44-48页 |
| 2.4.1 湍流数值模拟的分类 | 第44-45页 |
| 2.4.2 湍流基本方程 | 第45-46页 |
| 2.4.3 湍流模型的选择 | 第46-48页 |
| 2.5 流体物性参数的确定 | 第48-52页 |
| 2.5.1 密度 | 第48-49页 |
| 2.5.2 比热容 | 第49-50页 |
| 2.5.3 黏度 | 第50-51页 |
| 2.5.4 热导率 | 第51页 |
| 2.5.5 质量扩散系数 | 第51-52页 |
| 2.5.6 热扩散系数 | 第52页 |
| 2.6 氧化反应器的数值求解方法 | 第52-56页 |
| 2.6.1 氧化反应器的有限体积法求解 | 第53页 |
| 2.6.2 计算域的离散 | 第53-54页 |
| 2.6.3 控制方程的离散 | 第54页 |
| 2.6.4 离散方程的求解 | 第54-56页 |
| 2.7 本章小结 | 第56-57页 |
| 第三章 气体分布器中TiCl_4流体流动特征的研究 | 第57-72页 |
| 3.1 气体分布器CFD模型 | 第57-61页 |
| 3.1.1 几何模型 | 第57-59页 |
| 3.1.2 数学模型 | 第59-60页 |
| 3.1.3 计算域和边界条件 | 第60-61页 |
| 3.1.4 数值模拟方法 | 第61页 |
| 3.2 模型可靠性验证 | 第61-63页 |
| 3.3 分布器环道中TiCl_4流体流动特性 | 第63-66页 |
| 3.3.1 分布器环道中速度与湍流强度分布 | 第63-65页 |
| 3.3.2 分布器环道中速度与静压分布 | 第65-66页 |
| 3.4 分布器环道中压强分布的影响因素 | 第66-70页 |
| 3.4.1 雷诺数对压强分布的影响 | 第66-69页 |
| 3.4.2 射流环开孔密度对压强分布的影响 | 第69页 |
| 3.4.3 进气管直径对压强分布的影响 | 第69-70页 |
| 3.5 本章小结 | 第70-72页 |
| 第四章 气体分布器对TiCl_4流体均布的研究 | 第72-85页 |
| 4.1 设置整流环的气体分布器CFD模型 | 第72-76页 |
| 4.1.1 几何模型 | 第72-74页 |
| 4.1.2 数学模型 | 第74-75页 |
| 4.1.3 计算域和边界条件 | 第75-76页 |
| 4.1.4 数值模拟方法 | 第76页 |
| 4.2 设置整流环的分布器环道中TiCl_4流体流动特性 | 第76-79页 |
| 4.2.1 分布器环道中流场分布 | 第76-78页 |
| 4.2.2 分布器环道中周向速度分布 | 第78-79页 |
| 4.3 设置整流环的分布器环道中压强分布 | 第79-81页 |
| 4.4 不同结构整流环对环道压强分布的影响 | 第81-82页 |
| 4.5 不同结构整流环环道中压强和出口速度的不均匀度 | 第82-83页 |
| 4.6 不同结构整流环对分布器总压降的影响 | 第83-84页 |
| 4.7 本章小结 | 第84-85页 |
| 第五章 反应管内TiCl_4和O_2紊动射流混合的稳态模拟研究 | 第85-114页 |
| 5.1 反应管中气体混合的CFD模型 | 第85-89页 |
| 5.1.1 几何模型 | 第85-86页 |
| 5.1.2 数学模型 | 第86-87页 |
| 5.1.3 计算域和边界条件 | 第87-89页 |
| 5.1.4 数值模拟方法 | 第89页 |
| 5.2 影响混合的重要参数 | 第89-90页 |
| 5.3 射流穿透深度 | 第90-91页 |
| 5.4 模型可靠性验证 | 第91-93页 |
| 5.5 流场和温度场分布 | 第93-96页 |
| 5.5.1 反应管中的流场和温度场 | 第93-95页 |
| 5.5.2 最大变形区的温度分布 | 第95-96页 |
| 5.6 射流穿透深度的确定 | 第96-98页 |
| 5.7 射流穿透深度影响因素及规律的研究 | 第98-104页 |
| 5.7.1 体积流量比,反应管管径以及射流孔孔径的影响 | 第98-101页 |
| 5.7.2 射流孔孔数的影响 | 第101-104页 |
| 5.8 射流穿透深度对混合效果的影响 | 第104-108页 |
| 5.8.1 混合效果的评价 | 第104页 |
| 5.8.2 J/n~2对浓度分布的影响 | 第104-108页 |
| 5.9 工业生产的建议和改进措施 | 第108-112页 |
| 5.9.1 射流孔开孔结构对浓度分布的影响 | 第109-112页 |
| 5.9.2 氧化反应器中TiCl_4和O_2混合的优化设计 | 第112页 |
| 5.10 本章小结 | 第112-114页 |
| 第六章 反应管内TiCl_4和O_2瞬态气体混合的研究 | 第114-129页 |
| 6.1 气体瞬态混合的CFD模型 | 第114-117页 |
| 6.1.1 几何模型 | 第114页 |
| 6.1.2 数学模型 | 第114-115页 |
| 6.1.3 计算域和数值模拟方法 | 第115页 |
| 6.1.4 松弛因子的设定 | 第115-117页 |
| 6.1.5 初始和边界条件 | 第117页 |
| 6.2 物料停留时间分布 | 第117-119页 |
| 6.3 瞬态混合的流场分布 | 第119-121页 |
| 6.4 瞬态混合的温度场分布 | 第121-123页 |
| 6.5 瞬态混合的浓度场分布 | 第123-125页 |
| 6.5.1 反应管内TiCl_4浓度分布 | 第123-124页 |
| 6.5.2 反应管内O_2浓度分布 | 第124-125页 |
| 6.6 TiCl_4径向浓度分布 | 第125-128页 |
| 6.6.1 TiCl_4径向浓度随时间的变化 | 第125-126页 |
| 6.6.2 混合不均匀度随时间的变化 | 第126-128页 |
| 6.7 本章小结 | 第128-129页 |
| 第七章 结论与展望 | 第129-132页 |
| 7.1 结论 | 第129-131页 |
| 7.2 展望 | 第131-132页 |
| 致谢 | 第132-134页 |
| 参考文献 | 第134-149页 |
| 附录 | 第149-150页 |
