軸向擴散模型

軸向擴散模型是一種適合於返混程度較小的非理想流動模型。它是在平推流模型的基礎上再疊加一個與流動方向相反的軸向擴散項。它常用於描述管式和塔式反應器內流體流動模型。

基本介紹

• 中文名：軸向擴散模型
• 出處：《化學反應工程》
• 定義：一種適合於返混程度較小的非理想流動模型

基本假設

①流體以恆定流速u通過系統；

②在垂直於流體運動方向的橫截面上徑向濃度分布均一，即徑向混合達到最大；

③由於分子擴散、渦流擴散以及流速分布而產生的擴散，僅發生在流動方向，即軸向上，並以軸向擴散係數D_Z表示這些因素的綜合作用，且用費克定律加以描述，並且假定同一反應器內軸向擴散係數不隨時間及位置而變，其數值大小僅與反應器的結構、操作條件及流體的性質有關。

套用

如果非理想流動中的返混是由於分子擴散、渦流擴散及流速分布不均等原因引起的，而且程度較小，流動狀況接近平推流，比如管式反應器、塔式反應器中的非理想流動，可以採用軸向擴散模型來計算。軸向擴散模型是平推流模型和軸向擴散的疊加，其中軸向擴散用費克定律來描述。費克定率中的擴散係數用來表征擴散的程度，同時擴散係數不隨時間和位置而變，在特定的反應器中為一常數。