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《磁共振成像应用于多相流体动力学研究进展》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、CIESCJournal,2018,69(9):3765-3773化工学报2018年第69卷第9期
2、www.hgxb.com.cn·3765·DOI:10.11949/j.issn.0438-1157.20180192磁共振成像应用于多相流体动力学研究进展朱礼涛,罗正鸿(上海交通大学化学化工学院,金属基复合材料国家重点实验室,上海200240)摘要:多相流反应器广泛应用于化工、冶金、能源及医药等过程工业,其内部具有非稳态、非线性、非平衡的自然属性,因而对多相流检测技术提出了挑战。准确检测并理解多相流体力学特
3、性、进而揭示并掌握多相流反应器设计及放大规律,一直是当今过程工程领域的前沿课题之一。磁共振成像(MRI)作为一种非侵入式、多维瞬态全流场先进检测手段,可获得准确详尽的多维流场信息,包括颗粒浓度与速度(脉动)场、流型识别、气泡尾涡、颗粒聚团等多尺度流场参数及介尺度流动结构。此外,MRI在数值模型验证与改进方面也具有良好的应用前景。概述了MRI技术原理,重点论述了MRI近年来在气固及气液反应器中的研究现状,展望了MRI在多相流反应器中有待拓展的方向。关键词:磁共振成像;多相反应器;多相流;流体动力学;介尺度中图
4、分类号:TQ021.1文献标志码:A文章编号:0438—1157(2018)09—3765—09ApplicationofmagneticresonanceimagingtomultiphasefluidhydrodynamicsZHULitao,LUOZhenghong(StateKeyLaboratoryofMetalMatrixComposites,SchoolofChemistryandChemicalEngineering,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai20
5、0240,China)Abstract:Multiphasereactorsaremostwidelyencounteredinchemical,metallurgical,energyandpharmaceuticalindustries.Becausemultiphaseflowinreactorsisgenerallyunstable,nonlinearandnon-equilibriuminnature,manychallengesareexertedtomultiphaseflowdetectio
6、ntechnology.Ithasalwaysbeenoneofthefrontierstudiesinprocessengineeringtoaccuratelymeasureandcomprehendmultiphasehydrodynamics,aswellastodiscoverandmasterrulesfordesignandscale-upofmultiphasereactors.Magneticresonanceimage(MRI)technology,anadvancednon-invas
7、ivedetectionmethod,canobtainaccurateanddetailinformationofmulti-dimensionaltransientfields,suchastransientsolidconcentrations,velocity(fluctuating)fields,flowpatternrecognition,bubblevortexstructure,particleclustering,andmeso-scaleheterogeneousstructures.A
8、dditionally,MRIcouldhavegoodprospectiveapplicationsforvalidationandimprovementofnumericalmodels.ThisreviewdiscussedMRIprinciple,analyzedcurrentstatusofMRIapplicationforgas-solidandgas-liquidflowhydrodynamics,andprospectedpromisingfuturedirections.Keywords:
9、magneticresonanceimage;multiphasereactor;multiphaseflow;hydrodynamics;mesoscale2018-02-11收到初稿,2018-04-24收到修改稿。Receiveddate:2018-02-11.联系人:罗正鸿。第一作者:朱礼涛(1991—),男,博士研究生。Correspondingauthor:Prof.LUOZhenghong,luoz