液固悬浮液的剪切流动、流变性和传质过程研究

利用计算流体力学和传递原理等多学科方法，对化工工艺中普遍涉及的液固悬浮液的流变性质、剪切流动和传质特性开展应用基础研究。借助计算机模拟、中性悬浮剪切流动实验和理论分析，进行颗粒和颗粒群层次的综合研究，初步揭示颗粒-流体-壁面之间的相互作用机理，认识分散相颗粒引起的微对流效应对悬浮液流变性质和传递规律的影响，建立表征悬浮液流动和传递过程的半机理模型，探索优化和调控悬浮液混合、输送和反应的新方法，促进化工多相流体力学的发展。将利用Couette装置产生简单剪切流场和Poiseuille圆管悬浮液输送实验，考察颗粒大小和形状、相含率、雷诺数、Peclet数等对流场结构和传质速率的影响。利用镜像流体法、谱方法等直接模拟法和单元胞模型等间接模拟技术，计算悬浮液（非牛顿流体）的动量和质量传递，并分析相间作用力、壁面应力、升力、有效粘度和有效扩散系数等悬浮液重要参量的变化机理和规律。