旋转床超重力下多环境传质混合特性研究

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1、北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：莲痉蟹曰期：型2：笸：2关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位

2、论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在世解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：导师签名：曰期：翌!!：!：!日期：垄生：!：芝学位论文数据集中图分类号TQ027．1学科分类号530．1120论文编号密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名高冬霞学号2010000040获学位专业名称化学工程获学位专业代码课题来源国家自然科学基金研究方向多相流传递论文题疆旋转床超重力下多环境传质混合特性研究关键词旋转填充床，微观混合，戏网格模型

3、，过程强化论文答辩网期2013．05．30术论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长北京化工大学图书指导教师张建文教授化学工程、多相流传递馆北京化工大学化学化工过程强化、界面与评阅人l文利雄教授工程学院材料科学北京化工大学机电评阅入2卢涛副教授工程热物理工程学院评阅人3评阅人4评阅人5北京化工大学化学化工过程强化、纳米材答黼A摘陈建峰教授工程学院料技术北京化工犬学化学化工过程强化、界面与答辩委员1文利雄教授工程学院材料科学：l匕京化工大学化学答辩委员2张鹏远教授化学工程工程学院北京化工大学材料答辩委员3石峰教授纳米材料、聚合物材料科学与工程学院北京化工

4、大学化学化学工程、无机非金属答辩委员4刘晓林教授工程学院材料、纳米材料答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745—9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要旋转床超重力下多环境传质混合特性研究旋转填充床发展的三十年间，由于其具有停留时间短、相界面积大、传质系数高而被广泛应用。随着计算机科学与多相流理论的发展，对旋转填充床流体力学特性与传质过程的研究，数值模拟与实验研究相结合的方法成为趋势。本文基于已有的实验结果

5、，利用CFD手段对旋转填充床的混合、传质进行数值模拟，深入讨论旋转填充床的多环境行为，以期对实际操作提供理论依据。本文根据旋转填充床流体流动与反应传质过程的固有特性，依据液膜流动的物理模型，构建三环境模型，并编制了Fortran语言模拟程序，分别对旋转填充床各层填料空间和填料丝网的流体流动、微观混合和传质过程进行数值模拟研究。数值模拟结果与实验结果吻合较好，确证了三环境模型应用描述旋转填充床微观混合、传质是可行的。本文分析讨论了不同转速下液体在旋转填充床内的流动情况，反应物浓度、产物浓度在填料空间和填料丝网上的混合及传质的微观分布与宏观分布情况；考察了不同转速、体积比、初始混合浓

6、度对旋转填充床混合、传质的影响；根据上述模拟结果优化旋转填充床结构参数。研究结果加深了对旋转填充床内微观混合、传质过程的理解，为后续研究提供理论基础。关键词：旋转填充床，微观混合，皿网格模型，过程强化北京化工大学硕：：}：学位论文ⅡABSTRACTSTUDYoNMUlTI．ENVIRONMENTALⅣ堑ASSTRANSFERANDMIⅪNGINHIGHGRAⅥTYENⅥRoNMENTINROTATINGPACKEDBEDWiththedevelopmentofrotatingpackedbedfrom1976tothepresent，ithasbeenwidelyusedduet

7、oshortresidencetime，hugeinterfacialareaandhighmasstransfercoefficient．Withtheprogressofcomputerscienceandthetheoryofmultiphaseflow,studyonhydromechanicsandmasstransferprocessisbasicthroughthemethodsofcombinationnumericalsimulationwithexperime