| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-20页 |
| 1.1 选题背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 鼓泡反应器的简介 | 第10-13页 |
| 1.2.1 气液鼓泡反应器的传递特点 | 第10-11页 |
| 1.2.2 鼓泡反应器中流体的流动特性 | 第11-13页 |
| 1.3 搅拌反应器的简介 | 第13-14页 |
| 1.3.1 多相搅拌反应器 | 第13页 |
| 1.3.2 普通搅拌反应器 | 第13页 |
| 1.3.3 中心龙卷流型搅拌槽简介 | 第13-14页 |
| 1.4 研究的目的、内容和方法 | 第14-15页 |
| 1.4.1 研究目的 | 第14页 |
| 1.4.2 研究内容和方法 | 第14-15页 |
| 1.5 计算方法—CFD简介 | 第15-20页 |
| 1.5.1 CFD的简介 | 第15-16页 |
| 1.5.2 CFD发展概况及商业软件简介 | 第16-17页 |
| 1.5.3 CFD模拟流体研究现状 | 第17-18页 |
| 1.5.4 CFD常用数值求解方法 | 第18-19页 |
| 1.5.5 计算流体力学工作步骤 | 第19-20页 |
| 第二章 新型鼓泡式搅拌反应器的模拟模型 | 第20-31页 |
| 2.1 鼓泡区域的特征参数 | 第20-23页 |
| 2.1.1 气泡直径 | 第20-21页 |
| 2.1.2 气泡浮升速度 | 第21-22页 |
| 2.1.3 气含量(气含率) | 第22页 |
| 2.1.4 比表面 | 第22-23页 |
| 2.2 流体力学模型 | 第23-25页 |
| 2.2.1 欧拉法 | 第23页 |
| 2.2.2 欧拉-拉格朗日算法 | 第23页 |
| 2.2.3 湍流模型 | 第23-25页 |
| 2.3 相间作用力 | 第25-28页 |
| 2.3.1 曳力 | 第25-26页 |
| 2.3.2 升力 | 第26-27页 |
| 2.3.3 虚拟质量力 | 第27-28页 |
| 2.4 CFD处理搅拌区域的方法 | 第28-29页 |
| 2.5 控制方程 | 第29-31页 |
| 2.5.1 质量守恒定律 | 第29页 |
| 2.5.2 动量守恒定律 | 第29-30页 |
| 2.5.3 能量守恒方程 | 第30-31页 |
| 第三章 CFD数值模拟 | 第31-49页 |
| 3.1 模拟工况 | 第31页 |
| 3.2 模拟过程 | 第31-33页 |
| 3.2.1 建立鼓泡式搅拌反应器的结构模型 | 第31页 |
| 3.2.2 网格化分 | 第31-32页 |
| 3.2.3 初始和边界条件 | 第32-33页 |
| 3.3 计算结果与讨论 | 第33-35页 |
| 3.3.1 不同搅拌桨安装高度下的流体流型 | 第33页 |
| 3.3.2 不同搅拌桨安装高度下的气含率 | 第33-34页 |
| 3.3.3 不同搅拌桨安装高度下的液相速度 | 第34-35页 |
| 3.3.4 不同搅拌桨安装高度下的轴功率 | 第35页 |
| 3.4 搅拌桨安装位置最佳处的流场性能 | 第35-43页 |
| 3.4.1 搅拌桨h=300mm的整体气含率 | 第36-37页 |
| 3.4.2 搅拌桨h=300mm的液体速度变化 | 第37-40页 |
| 3.4.3 搅拌桨安装高度h=300mm的能量分析 | 第40-43页 |
| 3.5 不同气速下鼓泡式搅拌反应器两相流性能分析 | 第43-49页 |
| 3.5.1 局部气含率径向分布 | 第43-45页 |
| 3.5.2 液相速度径向分布 | 第45-46页 |
| 3.5.3 能量径向分布 | 第46-47页 |
| 3.5.4 能量耗散径向分布 | 第47-49页 |
| 第四章 鼓泡式搅拌反应器的实验研究 | 第49-60页 |
| 4.1 实验装置平台 | 第49-50页 |
| 4.2 研究对象—鼓泡式搅拌反应器 | 第50-52页 |
| 4.3 拍摄系统 | 第52页 |
| 4.4 实验测量参数 | 第52-54页 |
| 4.5 实验结果与数据分析 | 第54-60页 |
| 4.5.1 搅拌功率的影响因素 | 第54-55页 |
| 4.5.2 相对消耗功率RPD影响因素 | 第55-56页 |
| 4.5.3 气含率εG影响因素 | 第56-58页 |
| 4.5.4 鼓泡式搅拌反应器真实流场的实验研究 | 第58-60页 |
| 第五章 模拟计算与实验对比分析 | 第60-63页 |
| 5.1 搅拌功率分析对比 | 第60-61页 |
| 5.2 气含率分析对比 | 第61-62页 |
| 5.3 流场分析对比 | 第62-63页 |
| 第六章 结论与展望 | 第63-65页 |
| 6.1 结论 | 第63-64页 |
| 6.2 展望 | 第64-65页 |
| 符号说明 | 第65-68页 |
| 参考文献 | 第68-75页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第75-76页 |
| 致谢 | 第76页 |