T型反应器内流动、混合及界面反应特征

• 作者: 张航 张巍 李伟锋 刘海峰 王辅臣
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: T型反应器 平面激光诱导荧光 流动 混合 界面反应
• 年，卷（期）: 2021,（10）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 5064-5073
• 页数: 9页
• 分类号: TQ021.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20210386

摘要

利用平面激光诱导荧光（PLIF）技术和酚酞显色反应，对不同Reynolds数（20<Re<420）下T型反应器内的复杂流动结构及界面反应进行了可视化研究。随着入口Re的增加，反应器内依次出现分离流、稳态吞噬流、非稳态吞噬流及非稳态对称流等流动模式。重点考察了不同流动模式下T型反应器内的界面反应特征，结合流动模式对混合效果、产物浓度分布及时间演化进行了分析，揭示了反应器内复杂流场对混合及界面反应的影响机理。结果表明，吞噬流三维旋涡结构使流体相互卷吸缠绕，通过折叠拉伸形成层状的流体界面，极大增加了反应物的界面接触面积，混合及反应程度显著提升，产物浓度较高且分布均匀。