《多相反應器的設計、放大和過程強化》是化學工業出版社於2020年出版的書籍。
基本介紹
- 中文名：多相反應器的設計、放大和過程強化
- 作者：楊超、毛在砂
- 出版社：化學工業出版社
- ISBN：9787122368195
圖書介紹,內容簡介,目錄,
圖書介紹
ISBN：978-7-122-36819-5 | 語種：漢文 | 開本：16 |
出版時間：2020-08-01 | 裝幀：精 | 頁數：315 |
內容簡介
《多相反應器的設計、放大和過程強化》是《化工過程強化關鍵技術叢書》的一個分冊。本書綜合多相反應器工程、計算流體力學、計算傳遞學、先進測量技術等研究進展，論述多相反應器模型、模擬與測量，以及工業反應過程強化技術，構建和發展計算反應工程學科基礎。本書側重於多相反應器過程強化所涉及的基礎理論、數學模型和數值方法、測量技術及其在工業中的套用，強調分散相顆粒（包括液滴、氣泡）特性和顆粒群特性對多相反應器流動和傳遞過程的影響，從不同尺度及跨尺度耦合上闡述多相反應器內流動和傳遞特性。本書包括基本概念、模型和方法的簡介，典型問題的示例，以及前沿研究的新近發展和趨勢，既有基礎理論分析，又聯繫工業實際體系，也包括作者團隊的最新工作。 《多相反應器的設計、放大和過程強化》是多項國家和省部級成果的系統總結，提供了大量基礎研究和工程套用數據，可供化工、材料、環境、製藥、食品等領域科研人員、工程技術人員、生產管理人員以及高等院校相關專業師生參考。
目錄
第一章緒論/1
第一節化學反應工程基礎 2
一、化學反應工程的任務 2
二、化學反應工程的研究內容 3
第二節計算化學反應工程 4
一、化學工程的發展範式 4
二、新階段的範式 5
三、計算化學工程的發展 8
第三節多相反應器與過程強化 11
一、多相反應器與混合 11
二、巨觀混合強化 13
三、微觀混合強化 14
四、化學反應器強化的總體策略 17
第四節展望 17
參考文獻 18
第二章顆粒尺度流動和傳遞/22
第一節引言 22
第二節理論基礎 23
一、流體力學 23
二、傳質 24
三、界面力平衡 25
四、界面質量傳遞 26
第三節數值計算方法 27
一、正交貼體坐標系 27
二、水平集方法 31
三、鏡像流體法 36
第四節單顆粒的浮力驅動運動和傳質過程 39
一、氣泡和液滴運動 39
二、傳質過程的數值計算 47
第五節傳質引起的Marangoni效應 50
一、溶質引起的Marangoni效應 50
二、表面活性劑對運動及傳質的影響 53
三、表面活性劑引發Marangoni效應 57
第六節顆粒群行為研究 59
一、單顆粒上的受力分析 61
二、單元胞模型 64
第七節拉伸流和剪下流中的單顆粒行為 67
一、拉伸流場中顆粒的傳熱傳質 67
二、剪下流場中球形顆粒的傳質 69
第八節小結和展望 71
一、小結 71
二、展望 72
參考文獻 73
第三章多相攪拌反應器/80
第一節引言 80
第二節數學模型和數值方法 81
一、控制方程 82
二、相間動量交換 83
三、RANS模型方法 85
四、LES模型 91
五、攪拌槳處理 93
六、數值求解方案 96
第三節兩相流攪拌槽 100
一、固液體系 100
二、氣液體系 109
三、液液體系 122
第四節三相攪拌反應器 130
一、液液固體系 130
二、氣液液體系 133
三、液液液體系 133
四、氣液固體系 136
第五節小結和展望 143
一、小結 143
二、展望 144
參考文獻 145
第四章氣升式環流反應器/156
第一節引言 156
第二節氣液多相流的流型識別 157
第三節環流反應器的流動型態 160
一、單級內環流反應器的流動型態 160
二、多級內環流反應器的流動型態 161
第四節工業氣體分布器初始氣泡直徑的估計 164
第五節數學模型和數值方法 167
一、歐拉-歐拉兩流體模型 168
二、相間作用力的封閉 170
三、湍流模型的封閉 188
四、數值方法 190
第六節環流反應器中的傳遞現象 199
一、流體力學特性 199
二、相間質量傳遞 201
三、巨觀混合和微觀混合 208
第七節多級環流反應器內的傳遞現象 216
一、氣含率分布特性 217
二、循環液速 218
三、混合時間 220
四、體積傳質係數 221
第八節多相混合與分離的過程集成及過程強化 221
第九節環流反應器的設計和放大建議 224
第十節小結和展望 226
參考文獻 227
第五章兩相微反應器/242
第一節引言 242
第二節數學模型和數值方法 243
第三節格子Boltzmann方法數值模擬 246
一、微通道內兩相流 246
二、微通道內傳熱 249
三、微通道內傳質 253
第四節微反應器的實驗研究 255
一、流型 255
二、壓降 258
三、傳質性能 259
四、微觀混合 259
第五節小結和展望 260
參考文獻 261
第六章結晶過程模型與數值模擬/270
第一節引言 270
第二節數學模型與數值計算方法 271
一、一般化的粒數衡算方程 271
二、標準矩方法 274
三、積分矩方法 276
四、粒度分級法/離散法 277
第三節巨觀與微觀混合 282
第四節反應結晶過程模擬 286
一、組分傳輸方程 287
二、成核與生長動力學 287
三、團聚與破裂動力學 288
四、模擬細節 289
五、沉澱過程模擬 290
第五節溶析結晶過程模擬 294
一、模型與方程 295
二、模擬結果 296
第六節溶析與反應結晶混合強化 299
第七節小結和展望 300
參考文獻 301
索引/311
