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振荡流混合器湍流流场的模拟研究

刘恒  
【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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