一种用于化学动力学研究的新射流搅拌反应器
流体动力学
2018-02-12 v1
摘要
设计了一种新型射流搅拌反应器，用于研究低 Damköhler 数（Da，停留时间与水化学时间之比）即化学动力学下的燃烧过程。在该新设计中，采用多股对撞湍流射流来搅拌混合物。本工作的目标是确定多对对撞射流和出口端口的最优配置，以作为用于化学动力学实验的射流搅拌反应器（JSR）。出于此动机，使用 ANSYS-FLUENT 基于 RANS——雷诺应力模型的计计算来模拟此类几何结构中的混合与反应，并将其性能与经典 JSR（由 Matras & Villermaux 1973、Dagaut 等人 1986 等引入的 4 股射流加号（＋）型模式（4JIPP））进行比较。结果表明，在由球形腔体所外接的虚立方体的角上布置 8 股射流、每股射流周围设有同心环形出口（CIAO）的配置，提供了远更均匀的组分与温度，从而更接近于完全搅拌反应器理论中所假设的理想条件，即使在高于其他 JSR 实验可及的 Da 值下亦如此。此外，CIAO 设计所得推断反应速率常数比经典 JSR 设计更接近于实际值。
引用
@article{arxiv.1802.03036,
title = {A new jet-stirred reactor for chemical kinetics investigations},
author = {Abbasali A. Davani and Paul D. Ronney},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.03036},
year = {2018}
}