氣液、氣液固微反應器流動特性.pdf

1、微通道中多相流動壓降是微反應器設計與放大必需的重要參數，而微通道中多相流動壓降又與流型密切相關。近年來，人們對微通道中氣液兩相流動特性進行了較深入的研究，但尚未很好地解決流型的劃分與壓降準確預測的問題；而對于微通道中氣液固三相流動特性的研究尚未見文獻報道。 本文在內徑400μm的玻璃圓形微通道中，進行了氣液兩相和氣液固三相流動特性的研究。實驗過程中液相為水、乙醇、兩種不同濃度的CMC水溶液，氣相介質為氮氣，固相為納米二氧化硅。

2、 實驗中通過高速攝像，在兩相流和三相流均觀測到了泡狀流、彈狀流、彈-環(huán)形狀流、擾動流和環(huán)形流等流型。以WeLs、WeGS、ReLs、ReGS、ρG/ρL為輸入參數，采用BP神經網絡可以很好地預測微通道內的氣液兩相流的流型，辯識率為96.7％；以WePSLS、WeGs、RePSLS、ReGs、ρG/ρPSL、Ws為輸入參數，采用BP神經網絡可以很好地預測微通道內的氣液固三相流的流型，辯識率為97.8％。 利用神經網絡的分區(qū)結

3、果，對氣液微通道中各區(qū)壓降預測公式進行了研究，得到了如下結果：在擾動流、泡狀流區(qū)域，選用平均動能法能很好地預測流動壓降，平均動能法中的比例系數被修正為：α=0.0387EXP(0.0021*μL/μG)；在彈狀流區(qū)，采用Kreutzer等的壓降預測公式和神經網絡預測彈狀長度相結合，可以較好地預測該區(qū)域的壓降；在彈-環(huán)狀流區(qū)，Duklcr模型在與彈狀流與彈-環(huán)狀流轉換區(qū)域得到了很好的結果，平均動能法在彈-環(huán)狀流和環(huán)狀流之間的轉換區(qū)域得到了