兩相流流動擴散模型的建立及數值模擬

兩相流流動擴散模型的建立及數值模擬

作者:師大云端圖書館 時間:2019-07-16 分類:碩士論文 喜歡:1711
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【摘要】傳統中藥提取作為一種典型的兩相流過程,提取工程中工藝參數的選擇直接影響到成本和利潤。常規方法難以系統全面地解析溫度,粒徑,固液比等參數對提取效率的影響,而通過建立中藥提取數學模型,并對其進行數值模擬來研究中藥提取過程可以彌補這個缺陷,進而提高藥材的提取效率。本文將數值模擬技術應用于中藥提取過程中,研究內容包括:1.歸納總結了固液兩相流,氣液兩相流,液液兩相流,氣固兩相流,分析了各模型的特點,提出了部分模型的數學表達式,對具有相同兩相成分的的兩相流的不同模型進行比較,并探討每種模型的優缺點以及適用條件和應用前景,為適合于中藥提取過程的兩相流流動擴散模型的建立提供了理論基礎支持用條件。2.以連續介質模型為基礎,并系統地綜合了兩相流流動過程中的能量方程,質量方程和動量守恒方程,通過對真實邊界條件的計算模擬,建立了一個較完備的丹酚酸水提取流動擴散模型。針對丹酚酸溶解過程中的反應速率常數進行了深入研究,結合kε雙方程湍流模型建立了兩相流數學模型,并推導出數值解。以兩相流流體力學為基礎,根據Fick擴散第二定律,提出了丹酚酸擴散過程中內擴散系數的理論表達式。3.對數值模擬技術的發展背景進行了概述,介紹了數值模擬的基本步驟與方法,總結出了四種常用數值模擬方法:直接數值模擬法,雷諾平均模擬法,大渦模擬法以及離散渦模擬法。利用流動擴散模型對中藥提取中兩相流擴散運動進行數值模擬,系統全面地解析了溫度,粒徑,固液比等工藝參數對提取效率的影響,為在實際生產過程中應用該技術打下了理論基礎。
【作者】盛曉飛;
【導師】陳德運;
【作者基本信息】哈爾濱理工大學,計算機應用技術,2012,碩士
【關鍵詞】兩相流;中藥提取;數值模擬;擴散模型;

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