振荡流混合器湍流流场的模拟研究

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1、浙江大学硕士学位论文振荡流混合器湍流流场的模拟研究姓名：刘恒申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：吴嘉2002.6.1浙江大学工程硕士学位论文论文摘要I振荡流混合器(OscillatoryFlowMixer，缩写为OFM)是一种新型的化T过Fl!设备。它有很好的质量、热量传递性能，并且工艺过程容易控制，可以应刚祚化工生产中的很多领域，如粒子的悬浮分离、絮凝工艺、化工反应器等等。bill：，JI、起了人们很大的研究兴趣，并且也产生了一些很有意义fl,9研究效果。o／本文利用计算流体力学(ComputationalFluidDynami

2、cs，缩写为CFD)技术，通过采用层流模型和湍流模型对净流量为零、st准数为1的一定雷诺数区问OFM腔室中的层流流场和湍流流场进行了数值模拟计算，得到了以下结论：一、实现了OFM流场湍流流动阶段的三维数值模拟，较好地反映了湍流阶段OFM速度场分布状况。二、获得了反映OFM速度场在一定雷诺数条件下非对称分布的模拟结果。三、发现了一定雷诺数区间OFM湍流流场的一些特点：l、随着振荡雷诺数的增大，OFM流场的非对称性趋于明显，显示出良好的混合特性。‘2、当振荡雷诺数增大到一定程度时，在不同的振荡雷诺数下，相同振荡周期的相同振荡相位下流场的分布

3、基本相同。3、在相同的振荡雷诺数下，不同振荡周期的相同相位下，OFM流场的分巾基本相同。<本文的数值模拟计算工作为进一步研究oFM打下了良好的基础产关键字；oF吹数值模拟i湍$流动i速度场浙江人学：J：程硕+学位论文ABSTRACTOscillatoryFlowMixer(OFM)isanewtypeofdevicesinChemicalEngineeringProcess，whichhasagoodperformanceinheatandmasstransport．AndtheprocessinanOFMisveryconvenien

4、ttocontr01．IthaswidepotentialusagesinmanyChelnicalEngineeringProcesses，suchasparticlesuspensionandseparation，flocculationprocessandchemicalreactoLQuiteafewresearchershaveshowedgreatinterestinitandmanysignificantresultshavebeenachieved．InthispaperComputationalFluidDynamic

5、s(CFD)numericalsimtdationtechniqueWaSusedtosimulatetheflowfieldwithbothlaminarmodelandturbulencemodelwithinacertainregionofReynoldsnumber．Thesimulationwascarriedout011onlyonecellofOFMwithoutthenetflow．Fromthesimulations，．thefollowingconclusionswereachieved：一1、Thenumerica

6、lsimulationof3-DturbulenceflowinanOFMwasfirstlyimplemented．2、ThephenomenonofaSymmetricvelocityfieldinanOFMwasdescribedsuccessfullywithsimulationresults．3、SomefiguresofturbulencevelocityfieldinallOFMwererevealed：a)Theasymmetricfigureofvelocityfieldwasgraduallymoreobviousw

7、iththeoscillatoryReynoldsnumberincreasing，whichshowedgoodperformanceofmixing．b)WhenoscillatoryReynoldsnumberisabovecertainvalue，thevelocityfieldsfordifferentoscillatoryReynoldsnumberweresimilaratthesamephasepositiondfthesamecycle．c)Thevelocityfielddistributionsweresimila

8、ratthesamephasepositionofdifferentcycleswiththesanleReynoldsnumber．Theworkpresentedherewillprovideaberp