射流式单重态氧发生器的气液两相耦合模型.pdfVIP

! 第# 卷! 第$ 期 强 激 光 与 粒 子 束 %’( # ，)( $! ! $**+ $**+! 年$ 月 ,-., /0123 45623 5)7 /538-942 :25;6 =( ， 文章编号：! **?@A$$ （$**+ ）*$?*$#?*B 射流式单重态氧发生器的气液两相耦合模型! $ 苏! 华 ，! 李守先 （! 中国工程物理研究院研究生部，北京***CC；! $ ! 北京应用物理与计算数学研究所，北京 ***CC ） ! ! 摘! 要：! 将气液两相耦合模型应用于射流式单重态氧发生器，通过数值模拟和实验的比较验证了该模型 的可行性。分析了发生器工作参数对其动力学过程的影响，发现在保持其它参数不变的情况下，氯气和:,/ 溶液的相对浓度决定了发生器动力学过程的类型。给出了利用氯气吸收速率变化曲线判定发生器动力学过程 类型的方法。在原有模型基础上考虑了热效应及其对模型参数的影响，计算了水蒸气的含量。模型改进后，模 拟结果更接近于实验值。 ! ! 关键词：! 射流式单重态氧发生器；! 气液两相耦合模型；! 数值模拟；! 热效应；! 水蒸气 ! ! 中图分类号：! 8)$@C( D! ! ! ! 文献标识码：! 5 ）发生器（60. ）的理论模型方面，大致可分为两种类型：一种是只考虑组分扩散和加和 ! ! 在单重态氧0 （! $ 作用的 维简化模型［?@］ ）产率在发生器长度范围内沿气流流动方向的分布；另 ，主要研究9’ 利用率和0 （! $ $ 一种是考虑了气液两相中各组分随时间和空间分布的$ 维模型，假设流场已知，不考虑流场和温度场等对模型 参数的影响。模型中，气相只考虑时间分布，液相则两者均考虑；时间范围为液相（或气相）暴露时间，空间范 围为垂直于气液界面指向液膜或液滴内部。这类模型能较详细地反映出发生器内传质与反应动力学机理，可 以给出不同空间尺度各组分的分布情况以及9’ ）产率。其代表为9E=’FGH 提出的气液两相 利用率和0 （! $ $ 耦合模型（IJ?EKFL= MH=’ ，8/; ），9E=’FGH 将8/; 模型应用于转盘式0 ）发生器的数值模拟［D ］ $ （! ，得到了较 好的效果。 ［D ］ ）发生器，通过数值模拟验证了模型的可行 ! ! 本文将9E=’FGH 的气液两相耦合模型 应用于射流式0 （! $ 性，分析了发生器工作参数对其动力学过程的影响，给出了判断发生器动力学过程类型的方法。此外，在原有 模型基础上考虑了热效应及其对模型参数的影响，并计算了水蒸气的含量。 # $ （! ）发生器的气液两相耦合模型