基于结构可靠性分析的计算机辅助优化设计

以液固反应器为背景，用化学工程与流体力学和数值计算计算相结合的多学科方法，建立了正交贴体曲线坐标系，从流体力学的基本方程出发，模拟了园柱形颗粒在平底、器底中心和器底角落处的流场和受力情况，确定固体颗粒临界悬浮的判据；模拟了园柱形平底环流反应器中的液相流动，从中提取出底部的流场特征量—壁面剪切速率，与颗粒悬浮的能力进行对照分析；建立了相应的实验设备和测试手段，采用电化学方法测定了反应器流场中颗粒附近的壁面剪切应力，对理论模型进行实验验证。本课题深化了对固体颗粒在反应器底部悬浮的机理的认识，为液固反应器的设计、放大提代了依据，也为其他形式的液固传质操作的优化提供了理论基础。