振荡流混合器湍流流场的模拟研究

【摘要】： 振荡流混合器(Oscillatory Flow Mixer，缩写为OFM)是一种新型的化工过程设备。它有很好的质量、热量传递性能，并且工艺过程容易控制，可以应用在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。因此引起了人们很大的研究兴趣，并且也产生了一些很有意义的研究效果。本文利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics，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的一定雷诺数区间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： 1、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流场的分布基本相同。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。

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