试析振荡流反应器注入分散特性的实验研究

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1、浙江大学硕士学位论文振荡流反应器注入分散特性的实验研究姓名：李安实申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：吴嘉2002.3.1浙江大掌硕士学位论文Yt233≤3摘要本论文建立了振荡流场混合器(OFM)实验装胃，并时OFM内的注入分敞过、、．—●_————_一程进行了研究。实验采用了染料作为示踪剂的流动显形技术，利用摄像机拍连续拍摄整个注入分散过程，然后使用计算机图像处理技术获得注入分散特性的定量描述。文中首次提出用流场图象的象素点灰度值的方差和来表征浓度场的非均匀度，用该方差和随时间衰减的变化规律来表征流场的注入分散特性。本文主要埘振荡雷诺数(Re。

2、)和斯特劳准数(st)对振荡流场中注入分散特性的影响做了比较深入的研究，并对净流雷诺数(Ren)的影响做了初步的探讨。门／1通过观察实验现象与分析实验数据，我们发现振荡特性参数Re。和St对注入1分散特性的影响显著，当St较小时，非均匀度(方差和)随时间呈指数性衰减，衰减速率随Re。增大而增大；st较大时，分散效果不良，在大Re。值下仍不能良好分散。在振荡强度不是很大的情况下，净流量的引入对腔室内整体涡流的影响较大，st较大时，这种变化尤其明显。当Re0>>Re。时，振荡流场的注入分散特性随Re。变化很小。实验研究证明：OFM能够实现高效注入分散过程并

3、且容易控制注入分散、／过程的时IN特性，可以适应不同反应过程对注入区浓度场的要求珂}关键词：。FM，注入分散，非均匀度，新度场浙江大掌硕士掌位论文AbstractInthisworkallexperimentalsetupofoscillatoryflowmixer(OFM)wasbuiltupandthestudyontheinjectiondispersioninOFMwascarriedout．Intheexperiment，theflowvisualizationtechniquewasusedwithasolutionofbluedyeast

4、hetracer,theinjectiondispersionprocesswasmonitoredwithadigitalvideocamera．andtherecordedimageWastreatedwithcomputerimageprocessingtechniquetoobtainthequantitativedescriptionofinjectiondispersionperformance．Itisfirsttimethatthevariancesumofgrayscalevaluesofpixelswasusedtocharacte

5、rizetheinhomogeneousdegreeofconcentrationfieldsandthattheattenuationrateWasusedtocharacterizetheinjectiondispersionperformanceofflowfield．TheworkfocusedontheinfluenceofoscillatoryReynoldsnumber(Reo)andStrouhalnumber(St)totheinjectiondispemionperformanceofOFM，andtheeffectofnetflo

6、wReynoldsnumber(Ren)Wasexploredpreliminarily．TheobservationofexperimentalphenomenaandanalysisofexperimentaldatashowedthattheoscillatoryparametersReoandSthaveastronginfluencetOtheinjectiondispersionperformanceofOFM．AtsmallSt，theinhomogeneousdegree(thevariancestunlattenuatesexpone

7、ntially、vithtimeincreasing，andtherateofattenuationincreases、ⅣithReo．AtlargeSt，thedispersionispoorevenatverylargeReotRentakeseffectonlyatlargeStandsmallReo．AsReo>>Ren，thechangeslittle谢thRen．TheexperimentalstudysuggeststhatOFMshouldprovidehigh—efficientinjectiondispersionperforman

8、ceandgoodcontrollabilityonthetimecharacterofdis