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1、第3卷第12期2008年12月中国科技论文在线SciencepaperOnline947旋转填料床微观混合性能的CFD模拟1121杨文婧，王运东，陈建峰，费维扬（1.化学工程联合国家重点实验室（清华大学），清华大学化学工程系，北京100084;2.北京化工大学教育部超重力工程研究中心，北京100029）摘要：旋转填料床又称超重机，通过旋转产生的离心力来实现超重力环境，能有效地强化微混合及传质过程，在快速化学反应过程上有广泛的应用，如制备纳米粉体材料等。旋转填料床内的湍流反应涉及在填料中流体流动与混合反应过程，针对2股无预混反应物料的湍流混合及反应，通过商用软件Fluent的计算平台，采用涡耗
2、散模型(eddy-dissipation)模拟碘酸盐-碘化物体系的平行竞争反应。涡耗散模型认为反应速率由湍流控制，避开了代价高昂的Arrhenius化学动力学计算。计算过程收敛良好，流场与各组分浓度分布合理。考察了转速及初始浓度对离集因子的影响，模拟结果与相关文献的实验数据吻合良好。关键词：微混合；CFD模拟；旋转填料床；涡耗散模型中图分类号：TQ027文献标识码：A文章编号：1673－7180(2008)12－0947－6Computationalfluiddynamic(CFD)simulationofmicromixinginarotatingpackedbed1121YANGWenj
3、ing，WANGYundong，CHENJianfeng，FEIWeiyang(1.TheStateKeyLaboratoryofChemicalEngineering,DepartmentofChemicalEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;2.ResearchCenteroftheMinistryofEducationforHighGravityEngineeringandTechnology,CollegeofChemicalEngineering,BeijingUniversityofChemicalTechnolo
4、gy,Beijing100029,China)Abstract:Rotatingpackedbed(RPB),knownasHIGEE,anacronymforhighgravityhasbeenwidelyusedinabsorption,desorption,distillation,oxidation,crystallization,precipitation,polymerization,productionofnanoparticles.RPButilizescentrifugalaccelerationtointensifythemixingandmass-transferpro
5、cesses.TheturbulencereactionsinRPBincludeflowsinthepackings,mixingandreactions.Basedoncomputationalplatform,Fluentsoftware,theturbulencereactionswithtwonon-premixedsolutionsaresimulated.Theeddy-dissipationmodelisusedtocalculatetheparallelcompetingreactionsystem,iodide-iodatesystem.Intheeddy-dissipa
6、tionmodeltheoverallrateofreactioniscontrolledbyturbulentmixing,thenthecomplexchemicalkineticratescanbesafelyneglected.Thedistributionsofflowandspeciesconcentrationarereasonable.Theinfluencesofinitialreactantconcentrationandrotatingspeedonthesegregationindexwereinvestigated.Thesegregationindexseemst
7、obesensitivetothereactantconcentration.Higherrotatingspeedleadstolowersegregationindex,whichis基金项目：国家863计划(2006AA030202；2006AA05Z316)；高等学校博士学科点专项科研基金(20070003154)作者简介：杨文婧(1983－)，女，硕士研究生通信联系人：王运东，教授wangyd@ts
