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微尺度下流体的流动特性较常规尺度具有明显的优势,近年来,为了实现流体能够在微尺度下进行传递及反应,研究者设计了一系列以微反应器为典型代表的微型设备。而关于微反应器内部流场的流动特性及反应特性的研究仍处于起步阶段,需要大量的研究及理论来促进微化工技术的发展。本文以套管式微反应器为研究对象,依托ANSYS CFX,建立相应的物理模型及计算模型,以碘化物-碘酸盐反应体系为例、微观混合效率为参考,以实验数据为基准,研究套管式微反应器内流体的传递及反应过程。研究发现在套管式微反应器内,环隙组分向丝网区扩散,并在丝网区内形成两个不同分布形态的浓度扩散域,反应过程基本发生在丝网区内。影响反应器微观混合效率即出口离集指数的因素可以归为两种:一种为影响反应时间的丝网区流体停留时间,另一种为影响环隙组分向丝网区浓度扩散分布的湍流扩散。在相同进料比下,体系总雷诺数对离集指数的影响基本满足随着雷诺数的增大而降低的趋势,而在此趋势下存在一个转折点,当体系雷诺数小于491时,离集指数随雷诺数的增大而快速降低,当体系雷诺数大于491时,雷诺数对离集指数的影响较小,并且当雷诺数大于2578,出口离集指数低于0.00047,基本实现完全微观混合。同时,针对套管式微反应器结构参数对流体传递及反应过程的影响进行了研究,发现:减小反应器环隙厚度、丝网孔隙率、丝网宽度均有利于降低体系出口离集指数,即提高反应器的微观混合效率。特别的,在环隙厚度为0.5mm的情况下,缩小丝网宽度到5mm,可以基本控制环隙组分向丝网区扩散的能力,使反应发生在环隙内,改变体系主体混合与反应的顺序,大大提高体系的微观混合效率,基本实现反应器的理论设计要求。同时发现在低流量时缩小丝网厚度也有利于提高体系的微观混合效率。