【摘 要】
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鼓泡床反应器因结构简单、操作灵活、传质传热性能优异和维护方便等特点而被广泛应用于化工冶金等领域。利用数值模拟的方法,实现对该型鼓泡床反应器的几何尺寸和操作条件的优化,可以为装置运行和设计提供工程参考。本文简述了气液两相流的基本理论与数值模拟现状,运用计算流体力学（Computational fluid dynamics,CFD）方法,基于Ansys Fluent 17.2软件平台,建立了数学模型和
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鼓泡床反应器因结构简单、操作灵活、传质传热性能优异和维护方便等特点而被广泛应用于化工冶金等领域。利用数值模拟的方法,实现对该型鼓泡床反应器的几何尺寸和操作条件的优化,可以为装置运行和设计提供工程参考。本文简述了气液两相流的基本理论与数值模拟现状,运用计算流体力学（Computational fluid dynamics,CFD）方法,基于Ansys Fluent 17.2软件平台,建立了数学模型和几何模型,模拟环氧乙烷/碳酸乙烯酯（EO/EC）鼓泡床反应器内流体力学特性,探究反应器内单气泡的动力学行为和气含率分布规律。主要内容如下:（1）采用VOF（Volume of fluid）方法,模拟CO2单气泡在气体分布器上的生长过程,研究气泡在EO/EC溶液中的动力学行为,重点探讨不同气孔气速、液速和气孔直径下气体分布器出口附近的气泡直径、纵横比及气泡脱附时间,最终获得了一维数学关联模型,可为气体分布器的设计提供重要参考。（2）利用上述气泡大小预测模型,采用欧拉-欧拉双流体模型,数值模拟环氧乙烷/碳酸乙烯酯鼓泡床反应器内气液两相流的流动状态。将气液两相处理为连续介质,选择经典的Tomiyama气液相间曳力模型,讨论不同表观气速和表观液速下鼓泡床反应器内气含率的分布规律,为反应器的操作和优化提供了工程参考。
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