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硫酸法烷基化反应器结构复杂,进行实验研究,将花费大量的人力物力且难以优化反应器的结构。通过计算流体力学(CFD)的方法进行模拟,可以了解许多实验手段难以得到的各种结构尺寸的反应器特性。采用CFD模拟各种不同结构的反应器,研究其流动特征,为硫酸法烷基化反应器的设计提供依据。本文比较了标准κ-ε湍流模型、Realizablek-ε湍流模型、标准κ-ω湍流模型及SSTk-ω湍流模型对硫酸法烷基化反应器的模拟结果,结果表明:四种模型得到的功率准数、流量数及流场结构均较接近,在叶轮区的结果存在不同程度上的差异,其中湍流动能、耗散率等差别较明显。本文还采用标准κ-ε湍流模型研究了离底距离C、叶轮直径D与叶轮区导流筒直径Td0之比D/Td0、反应器长径比L/T、反应器的局部结构型式、叶轮型式及管间距d等结构变化时对反应器内流体流动特征的影响,结果表明:(1)为了获得较大的循环流量且叶轮区有较大的湍流耗散,C为0.2T时最合适:(2)D/Td0减小至0.686能得到较大的循环流量以减少管束区的液滴沉降,且能在叶轮区有较高的湍流耗散、耗散率及剪切率来进行液滴的破碎;(3)为了维持较大的循环流量、湍流动能、耗散率及剪切率且保持一定的反应器体积,长径比为5是相对较好的选择。(4)将反应器的密封端由圆柱改为圆台能增加密封端的湍流动能、耗散率及剪切率等来防止管束区液滴聚并;偏心安装功率准数增大,水力头内的湍流动能、耗散率及剪切率等大大增加,因此偏心安装时更有利于液滴的破碎及液滴的均匀分布。(5)在转速为2000rpm下,功率准数、流量数的大小顺序为:A315-45>6K5U>A3155-30>propeller;叶轮区湍流动能、耗散率及剪切率的大小顺序为:A315-45>6K5U>A315-30>propeller;故对于液滴的破碎,相同转速下,A315-45的效果最好,6K5U次之,propeller效果最差;(6)在管束区,为了防止液滴沉降需较大的轴向速度,而为了防止液滴聚并需较大的耗散率,管间距从0.01m增加至0.015m时轴向速度增加不明显,但湍流耗散等却大大减小,因此为防止液滴沉降及减少聚并应选用管间距为0.01m。