[发明专利]一种采集微通道中影响流动和传质因素相关参数的方法

权利要求书

1.一种CFD模型采集微通道中影响流动和传质因素相关参数的方法，其特征在于：

1)选取不同尺寸、形状和材质的微型通道，流经不同的气液介质；

2)采用CCD高速摄影的方法确定微通道内的气液主要流型，并考察管径、进口尺寸和形状、表面张力等因素对流型的影响。

2.根据权利要求1所述的CFD模型采集微通道中影响流动和传质因素相关参数的方法，其特征在于：以常规尺寸通道内气液两相流理论为基础，借鉴微重力条件下的气液两相流型转换准则，综合考虑微通道内流动的非连续性和界面特性，得出微通道内气液两相流型转换的基本形式，并通过上述实验确定转换式中的参数。

3.根据权利要求2所述CFD模型采集微通道中影响流动和传质因素相关参数的方法，其特征在于：对微通道内气液两相流进行模拟：

1)采用基于Euler观点的、以连续性方程为基础的VOF方法和以Boltzmann方程为基础的格子Boltzmann方法对微通道内的气液两相流进行数值分析；

2)根据实验结果确定的气液界面特性、空隙率、气泡尺寸等参数，改进数值模拟方法中的各参数模型，以实现对微通道内气液两相流的准确模拟和预测。

4.根据权利要求3所述CFD模型采集微通道中影响流动和传质因素相关参数的方法，其特征在于：针对微通道内气液两相流的准确模拟和预测并实现的结果，分析采用集总参数模型和分散参数模型对微通道内气液两相流传质的描述方法。

5.根据权利要求4所述CFD模型采集微通道中影响流动和传质因素相关参数的方法，其特征在于：对上述微通道内气液两相流传质分析模型的选择所采集的数据，采用高速摄影法考察气泡和弹状气泡的形状和尺寸以及它们决定传质的面积，与停留时间相关的两相相对速度、气泡和通道壁之间的液膜厚度，以及液弹的长度和速度对气液传质系数和气液比表面积的影响。

6.根据权利要求5所述CFD模型采集微通道中影响流动和传质因素相关参数的方法，其特征在于：基于上述气液传质的特性分析的结果然后通过CFD模拟，获得微通道内气液两相流分布的流场、浓度场等内部信息；并改变各种外部条件来考察模拟结果与实验预测各种参数变化趋势的一致性。

7.根据权利要求6所述CFD模型采集微通道中影响流动和传质因素相关参数的方法，其特征在于：基于上述对典型流型情况下气液传质模拟的结果对微通道内传质和反应进行耦合；考察微通道内简单气液反应对传质的强化作用，并对气液两相流动、传质和反应的同步模拟方法进行初探。