挡板偏心对振荡流反应器三维流场对称性影响的CFX模拟研究

本文主要探讨了挡板偏心度对振荡流反应器(Obserillatory Flow Reactor, OFR)三维流场对称性的影响，该研究发表于2005年的《高校化学工程学报》第19卷第6期。作者吴嘉、邹世强、吴永文和黄琛波利用商业计算流体力学软件CFX进行仿真模拟。他们针对具有理想对称几何边界但带有轻微偏心的OFR，研究了一系列振荡雷诺数(Reo)下流场的行为。 在实验中，通过有限容积法离散了单个OFR腔室的三维流场，这使得研究人员能够细致地分析流动特性。研究发现，在有效控制计算随机误差和误差累积的前提下，当OFR的几何边界保持理想对称时，层流流场展现出极好的中心对称性和周向均匀性。然而，湍流流场则呈现出中心对称性的同时，圆周上会出现八个中心对称排列的横向漩涡，这些漩涡形态类似于Taylor涡，这是流体动力学中的一种典型现象。 更为重要的是，挡板偏心度对OFR内的流动模式产生了显著影响。在高雷诺数Reo条件下，偏心的挡板会导致三维流场生成明显的非对称性大尺度旋涡，而且随着Reo的增加，这种非对称性增强。这项研究不仅揭示了几何不规则性对反应器内部流动的影响，也为优化设计和理解OFR内部复杂流体动力学提供了有价值的数据和理论依据。 本文的关键词包括：振荡流反应器、挡板偏心度、三维流场、模拟。这项工作对于化工工程师和物理学家来说，是理解如何通过精确控制几何参数来调控反应器性能，提高反应效率的重要参考。通过这种方法，研究者们可以预测并减少不必要的流动损失，从而提升化学过程设备的效能。