基于CFD的非对称撞击流中涡演化和混合效率分析

　　

摘要：撞击流反应器被广泛应用于化工、环保和制药等领域。本文采用计算流体力学方法（CFD）对撞击流反应器的非对称撞击过程进行了数值分析，研究了不同径宽比(L/D)对流动特性和涡结构演化的影响。结果表明，L/D对于速度场、涡量分布和湍流特性具有显著的影响。纵向速度呈“M”型分布，L/D=5时最小。当L/D≤4时，流体的动量相对集中，湍流的强度越强，可以提升混合效率；当L/D≥5时，会导致涡旋分散，混合效率降低。对涡结构进行进一步分析，撞击区附近的涡量极值随着L/D的增加呈现出先增大后减小的趋势，涡旋的形态也从较为集中的大回转涡向着零散的涡旋过渡。
关键词：非对称撞击流 流动特性 涡结构 湍流强度 数值模拟 混合效率

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