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本课题旨在对立式循环撞击流流场进行理论研究,建立撞击流模型,以及对撞击流进行粒子速度影像分析。撞击流是一种新型的高效强化混合的反应器,它具有一般反应器没有的特性,比如说强化相间传递,深化微观混合,目前得到了众多专家学者的关注及研究。流场的测量的设计工业装置和放大的条件之一,因此,准确测量撞击流的流场为立式循环撞击流设计放大并实现工业化提供有力的数据,本文中建立了先进的双光源PIV流场测量系统,将流场的具体情景记录在高速CCD相机内,通过高性能计算机对其结果进行分析。然后,再用Ansys公司CFX流场软件对撞击流的过程进行模拟,其模拟的步骤可分为几何造型,网格划分,前处理,求解器,后处理。实验结论表明:通过模拟计算与实体测量,本论文得出如下结论:在转速分别为400,800和1200r/min下,正确建立了撞击流的数学模型以及对其进行PIV的初步测量。分析快捷方便,计算结果比较可靠,符合实际工程情况。在对模拟和测量的结果分析中,可以从速度流场图中可以证明驻面的存在。撞击面边缘存在滞流区即在驻面附近形成两对漩涡。在考虑重力因素的影响下,流体在撞击面的流动状态依然关于撞击面基本上轴对称,成镜像分布。这说明,重力因素对立式撞击流在高速撞击的效果影响可以忽略不计。从模拟的结果可见,最大速度出现在导流筒入口处。说明了导流筒有牵引和限制流体流动方向的作用,因此可以极大的发挥撞击流在混合方面的优势。还可以发现,从导流筒出口处的流速分布是阶梯性的,因此假设从导流筒流出的流体近似为平推流不大符合实际工况。随着流体向撞击面运动,轴向的流速迅速下降,至撞击面处流速较低,其原因是流体的轴向速度转化为径向速度后沿壁面进行流动。PIV检测的结果表明,CFD软件对撞击流的模拟比较符合实际情况。计算的结果与实验结果吻合较好,该实验方法是可行的。鉴于撞击流反应器本身的特点与优势,它的推广应用具有很大的实际意义。此外,对于没有条件做PIV的学者来说,只要CFD类软件的建模,条件越接近真实,结果越符合实际情况。所以,CFD也可以使我们更好的整理实验结果、总结规律和深刻地理解问题产生机理,指导实验,并且能节省所需人力、物力和时间,有助于提高生产力。