多相反應器的設計、放大和過程強化

定　價：￥188.00

作　者：	楊超，毛在砂等著
出版社：	化學工業(yè)出版社
叢編項：	化工過程強化關鍵技術叢書
標　簽：	暫缺

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京東 (￥170.50)

ISBN：	9787122368195	出版時間：	2020-08-01	包裝：	精裝
開本：	16開	頁數：	315	字數：

內容簡介

　　《多相反應器的設計、放大和過程強化》是《化工過程強化關鍵技術叢書》的一個分冊。本書綜合多相反應器工程、計算流體力學、計算傳遞學、先進測量技術等研究進展，論述多相反應器模型、模擬與測量，以及工業(yè)反應過程強化技術，構建和發(fā)展計算反應工程學科基礎。本書側重于多相反應器過程強化所涉及的基礎理論、數學模型和數值方法、測量技術及其在工業(yè)中的應用，強調分散相顆粒（包括液滴、氣泡）特性和顆粒群特性對多相反應器流動和傳遞過程的影響，從不同尺度及跨尺度耦合上闡述多相反應器內流動和傳遞特性。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，既有基礎理論分析，又聯(lián)系工業(yè)實際體系，也包括作者團隊的工作。《多相反應器的設計、放大和過程強化》是多項國家和省部級成果的系統(tǒng)總結，提供了大量基礎研究和工程應用數據，可供化工、材料、環(huán)境、制藥、食品等領域科研人員、工程技術人員、生產管理人員以及高等院校相關專業(yè)師生參考。

作者簡介

　　楊超，1971年生，研究員，中國科學院過程工程研究所副所長，中國科學院大學長江學者特聘教授。國家杰出青年科學基金獲得者，國家萬人計劃科技創(chuàng)新領軍人才。1998年南京工業(yè)大學獲博士學位，1998-2000年中科院化工冶金研究所博士后，2005-2006年美國康奈爾大學高訪。研究方向：反應器工程和綠色化工。主持國家重點研發(fā)計劃重點專項、國家重大科研儀器研制等項目。發(fā)表SCI論文150多篇，申請專利80件（國際8件），獲計算機軟件著作權34項，出版英文專著1本。獲2019年國家科技進步二等獎、2016年何梁何利基金科學與技術創(chuàng)新獎、2015年國家技術發(fā)明二等獎、2014年光華工程科技獎-青年獎、2013年中國化學會-巴斯夫公司青年知識創(chuàng)新獎、2012年SCEJ Asia Research Award、2011年中國青年科技獎、2009年國家自然科學二等獎。毛在砂，1943年生，中國科學院過程工程研究所研究員。1966年清華大學工程化學系畢業(yè)，1981年中國科學院化工冶金研究所碩士，1988年美國Houston大學博士。長期從事化學反應工程和多相流動的應用基礎研究和工程實踐，致力于推動化學工程學科的數學模型方法和數值模擬技術的發(fā)展和應用。承擔多項國家自然科學基金項目和工業(yè)技術改造項目等。發(fā)表論文200余篇，授權發(fā)明專利30余件，撰寫專著、教材4冊。曾任Chinese Journal of Chemical Engineering和過程工程學報副主編。獲國家自然科學獎二等獎（2009，第1完成人）和國家技術發(fā)明獎二等獎（2015，第2完成人）。

圖書目錄

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

第二章　顆粒尺度流動和傳遞/22
第一節(jié)　引言 22
第二節(jié)　理論基礎 23
一、流體力學 23
二、傳質 24
三、界面力平衡 25
四、界面質量傳遞 26
第三節(jié)　數值計算方法 27
一、正交貼體坐標系 27
二、水平集方法 31
三、鏡像流體法 36
第四節(jié)　單顆粒的浮力驅動運動和傳質過程 39
一、氣泡和液滴運動 39
二、傳質過程的數值計算 47
第五節(jié)　傳質引起的Marangoni效應 50
一、溶質引起的Marangoni效應 50
二、表面活性劑對運動及傳質的影響 53
三、表面活性劑引發(fā)Marangoni效應 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、拉伸流場中顆粒的傳熱傳質 67
二、剪切流場中球形顆粒的傳質 69
第八節(jié)　小結和展望 71
一、小結 71
二、展望 72
參考文獻 73

第三章　多相攪拌反應器/80
第一節(jié)　引言 80
第二節(jié)　數學模型和數值方法 81
一、控制方程 82
二、相間動量交換 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)　小結和展望 143
一、小結 143
二、展望 144
參考文獻 145

第四章　氣升式環(huán)流反應器/156
第一節(jié)　引言 156
第二節(jié)　氣液多相流的流型識別 157
第三節(jié)　環(huán)流反應器的流動型態(tài) 160
一、單級內環(huán)流反應器的流動型態(tài) 160
二、多級內環(huán)流反應器的流動型態(tài) 161
第四節(jié)　工業(yè)氣體分布器初始氣泡直徑的估計 164
第五節(jié)　數學模型和數值方法 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、數值方法 190
第六節(jié)　環(huán)流反應器中的傳遞現(xiàn)象 199
一、流體力學特性 199
二、相間質量傳遞 201
三、宏觀混合和微觀混合 208
第七節(jié)　多級環(huán)流反應器內的傳遞現(xiàn)象 216
一、氣含率分布特性 217
二、循環(huán)液速 218
三、混合時間 220
四、體積傳質系數 221
第八節(jié)　多相混合與分離的過程集成及過程強化 221
第九節(jié)　環(huán)流反應器的設計和放大建議 224
第十節(jié)　小結和展望 226
參考文獻 227

第五章　兩相微反應器/242
第一節(jié)　引言 242
第二節(jié)　數學模型和數值方法 243
第三節(jié)　格子Boltzmann方法數值模擬 246
一、微通道內兩相流 246
二、微通道內傳熱 249
三、微通道內傳質 253
第四節(jié)　微反應器的實驗研究 255
一、流型 255
二、壓降 258
三、傳質性能 259
四、微觀混合 259
第五節(jié)　小結和展望 260
參考文獻 261

第六章　結晶過程模型與數值模擬/270
第一節(jié)　引言 270
第二節(jié)　數學模型與數值計算方法 271
一、一般化的粒數衡算方程 271
二、標準矩方法 274
三、積分矩方法 276
四、粒度分級法/離散法 277
第三節(jié)　宏觀與微觀混合 282
第四節(jié)　反應結晶過程模擬 286
一、組分傳輸方程 287
二、成核與生長動力學 287
三、團聚與破裂動力學 288
四、模擬細節(jié) 289
五、沉淀過程模擬 290
第五節(jié)　溶析結晶過程模擬 294
一、模型與方程 295
二、模擬結果 296
第六節(jié)　溶析與反應結晶混合強化 299
第七節(jié)　小結和展望 300
參考文獻 301

索引/311