多相反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、放大和過程強(qiáng)化

定　價(jià)：￥188.00

作　者：	楊超，毛在砂等著
出版社：	化學(xué)工業(yè)出版社
叢編項(xiàng)：	化工過程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787122368195	出版時(shí)間：	2020-08-01	包裝：	精裝
開本：	16開	頁數(shù)：	315	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡介

　　《多相反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、放大和過程強(qiáng)化》是《化工過程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書》的一個(gè)分冊(cè)。本書綜合多相反應(yīng)器工程、計(jì)算流體力學(xué)、計(jì)算傳遞學(xué)、先進(jìn)測(cè)量技術(shù)等研究進(jìn)展，論述多相反應(yīng)器模型、模擬與測(cè)量，以及工業(yè)反應(yīng)過程強(qiáng)化技術(shù)，構(gòu)建和發(fā)展計(jì)算反應(yīng)工程學(xué)科基礎(chǔ)。本書側(cè)重于多相反應(yīng)器過程強(qiáng)化所涉及的基礎(chǔ)理論、數(shù)學(xué)模型和數(shù)值方法、測(cè)量技術(shù)及其在工業(yè)中的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)分散相顆粒（包括液滴、氣泡）特性和顆粒群特性對(duì)多相反應(yīng)器流動(dòng)和傳遞過程的影響，從不同尺度及跨尺度耦合上闡述多相反應(yīng)器內(nèi)流動(dòng)和傳遞特性。本書包括基本概念、模型和方法的簡介，典型問題的示例，以及前沿研究的新近發(fā)展和趨勢(shì)，既有基礎(chǔ)理論分析，又聯(lián)系工業(yè)實(shí)際體系，也包括作者團(tuán)隊(duì)的工作。《多相反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、放大和過程強(qiáng)化》是多項(xiàng)國家和省部級(jí)成果的系統(tǒng)總結(jié)，提供了大量基礎(chǔ)研究和工程應(yīng)用數(shù)據(jù)，可供化工、材料、環(huán)境、制藥、食品等領(lǐng)域科研人員、工程技術(shù)人員、生產(chǎn)管理人員以及高等院校相關(guān)專業(yè)師生參考。

作者簡介

　　楊超，1971年生，研究員，中國科學(xué)院過程工程研究所副所長，中國科學(xué)院大學(xué)長江學(xué)者特聘教授。國家杰出青年科學(xué)基金獲得者，國家萬人計(jì)劃科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才。1998年南京工業(yè)大學(xué)獲博士學(xué)位，1998-2000年中科院化工冶金研究所博士后，2005-2006年美國康奈爾大學(xué)高訪。研究方向：反應(yīng)器工程和綠色化工。主持國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)、國家重大科研儀器研制等項(xiàng)目。發(fā)表SCI論文150多篇，申請(qǐng)專利80件（國際8件），獲計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)34項(xiàng)，出版英文專著1本。獲2019年國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、2016年何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)、2015年國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)、2014年光華工程科技獎(jiǎng)-青年獎(jiǎng)、2013年中國化學(xué)會(huì)-巴斯夫公司青年知識(shí)創(chuàng)新獎(jiǎng)、2012年SCEJ Asia Research Award、2011年中國青年科技獎(jiǎng)、2009年國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。毛在砂，1943年生，中國科學(xué)院過程工程研究所研究員。1966年清華大學(xué)工程化學(xué)系畢業(yè)，1981年中國科學(xué)院化工冶金研究所碩士，1988年美國Houston大學(xué)博士。長期從事化學(xué)反應(yīng)工程和多相流動(dòng)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究和工程實(shí)踐，致力于推動(dòng)化學(xué)工程學(xué)科的數(shù)學(xué)模型方法和數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。承擔(dān)多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和工業(yè)技術(shù)改造項(xiàng)目等。發(fā)表論文200余篇，授權(quán)發(fā)明專利30余件，撰寫專著、教材4冊(cè)。曾任Chinese Journal of Chemical Engineering和過程工程學(xué)報(bào)副主編。獲國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（2009，第1完成人）和國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（2015，第2完成人）。

圖書目錄

第一章　緒論/1
第一節(jié)　化學(xué)反應(yīng)工程基礎(chǔ) 2
一、化學(xué)反應(yīng)工程的任務(wù) 2
二、化學(xué)反應(yīng)工程的研究內(nèi)容 3
第二節(jié)　計(jì)算化學(xué)反應(yīng)工程 4
一、化學(xué)工程的發(fā)展范式 4
二、新階段的范式 5
三、計(jì)算化學(xué)工程的發(fā)展 8
第三節(jié)　多相反應(yīng)器與過程強(qiáng)化 11
一、多相反應(yīng)器與混合 11
二、宏觀混合強(qiáng)化 13
三、微觀混合強(qiáng)化 14
四、化學(xué)反應(yīng)器強(qiáng)化的總體策略 17
第四節(jié)　展望 17
參考文獻(xiàn) 18

第二章　顆粒尺度流動(dòng)和傳遞/22
第一節(jié)　引言 22
第二節(jié)　理論基礎(chǔ) 23
一、流體力學(xué) 23
二、傳質(zhì) 24
三、界面力平衡 25
四、界面質(zhì)量傳遞 26
第三節(jié)　數(shù)值計(jì)算方法 27
一、正交貼體坐標(biāo)系 27
二、水平集方法 31
三、鏡像流體法 36
第四節(jié)　單顆粒的浮力驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)和傳質(zhì)過程 39
一、氣泡和液滴運(yùn)動(dòng) 39
二、傳質(zhì)過程的數(shù)值計(jì)算 47
第五節(jié)　傳質(zhì)引起的Marangoni效應(yīng) 50
一、溶質(zhì)引起的Marangoni效應(yīng) 50
二、表面活性劑對(duì)運(yùn)動(dòng)及傳質(zhì)的影響 53
三、表面活性劑引發(fā)Marangoni效應(yīng) 57
第六節(jié)　顆粒群行為研究 59
一、單顆粒上的受力分析 61
二、單元胞模型 64
第七節(jié)　拉伸流和剪切流中的單顆粒行為 67
一、拉伸流場(chǎng)中顆粒的傳熱傳質(zhì) 67
二、剪切流場(chǎng)中球形顆粒的傳質(zhì) 69
第八節(jié)　小結(jié)和展望 71
一、小結(jié) 71
二、展望 72
參考文獻(xiàn) 73

第三章　多相攪拌反應(yīng)器/80
第一節(jié)　引言 80
第二節(jié)　數(shù)學(xué)模型和數(shù)值方法 81
一、控制方程 82
二、相間動(dòng)量交換 83
三、RANS模型方法 85
四、LES模型 91
五、攪拌槳處理 93
六、數(shù)值求解方案 96
第三節(jié)　兩相流攪拌槽 100
一、固液體系 100
二、氣液體系 109
三、液液體系 122
第四節(jié)　三相攪拌反應(yīng)器 130
一、液液固體系 130
二、氣液液體系 133
三、液液液體系 133
四、氣液固體系 136
第五節(jié)　小結(jié)和展望 143
一、小結(jié) 143
二、展望 144
參考文獻(xiàn) 145

第四章　氣升式環(huán)流反應(yīng)器/156
第一節(jié)　引言 156
第二節(jié)　氣液多相流的流型識(shí)別 157
第三節(jié)　環(huán)流反應(yīng)器的流動(dòng)型態(tài) 160
一、單級(jí)內(nèi)環(huán)流反應(yīng)器的流動(dòng)型態(tài) 160
二、多級(jí)內(nèi)環(huán)流反應(yīng)器的流動(dòng)型態(tài) 161
第四節(jié)　工業(yè)氣體分布器初始?xì)馀葜睆降墓烙?jì) 164
第五節(jié)　數(shù)學(xué)模型和數(shù)值方法 167
一、歐拉-歐拉兩流體模型 168
二、相間作用力的封閉 170
三、湍流模型的封閉 188
四、數(shù)值方法 190
第六節(jié)　環(huán)流反應(yīng)器中的傳遞現(xiàn)象 199
一、流體力學(xué)特性 199
二、相間質(zhì)量傳遞 201
三、宏觀混合和微觀混合 208
第七節(jié)　多級(jí)環(huán)流反應(yīng)器內(nèi)的傳遞現(xiàn)象 216
一、氣含率分布特性 217
二、循環(huán)液速 218
三、混合時(shí)間 220
四、體積傳質(zhì)系數(shù) 221
第八節(jié)　多相混合與分離的過程集成及過程強(qiáng)化 221
第九節(jié)　環(huán)流反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和放大建議 224
第十節(jié)　小結(jié)和展望 226
參考文獻(xiàn) 227

第五章　兩相微反應(yīng)器/242
第一節(jié)　引言 242
第二節(jié)　數(shù)學(xué)模型和數(shù)值方法 243
第三節(jié)　格子Boltzmann方法數(shù)值模擬 246
一、微通道內(nèi)兩相流 246
二、微通道內(nèi)傳熱 249
三、微通道內(nèi)傳質(zhì) 253
第四節(jié)　微反應(yīng)器的實(shí)驗(yàn)研究 255
一、流型 255
二、壓降 258
三、傳質(zhì)性能 259
四、微觀混合 259
第五節(jié)　小結(jié)和展望 260
參考文獻(xiàn) 261

第六章　結(jié)晶過程模型與數(shù)值模擬/270
第一節(jié)　引言 270
第二節(jié)　數(shù)學(xué)模型與數(shù)值計(jì)算方法 271
一、一般化的粒數(shù)衡算方程 271
二、標(biāo)準(zhǔn)矩方法 274
三、積分矩方法 276
四、粒度分級(jí)法/離散法 277
第三節(jié)　宏觀與微觀混合 282
第四節(jié)　反應(yīng)結(jié)晶過程模擬 286
一、組分傳輸方程 287
二、成核與生長動(dòng)力學(xué) 287
三、團(tuán)聚與破裂動(dòng)力學(xué) 288
四、模擬細(xì)節(jié) 289
五、沉淀過程模擬 290
第五節(jié)　溶析結(jié)晶過程模擬 294
一、模型與方程 295
二、模擬結(jié)果 296
第六節(jié)　溶析與反應(yīng)結(jié)晶混合強(qiáng)化 299
第七節(jié)　小結(jié)和展望 300
參考文獻(xiàn) 301

索引/311