近日,我院俞建峰教授團隊在中科院一區Top期刊Chemical Engineering Journal上發表了一篇題目為“Regulation of velocity zoning behaviour and hydraulic jump of impinging jet flow on a spinning disk reactor”的科研論文。轉盤反應器作為一種典型的過程強化設備,可應用于納米粒子合成、光催化、聚合、CO2捕集等領域,其性能在很多場合中主要取決于反應器表面高剪切薄膜流的流動行為,可以提供快速微觀混合環境,強化熱質傳遞。因此,俞建峰教授團隊對薄膜流流動行為與調控機制開展了研究。
該論文采用激光多普勒測速結合計算流體動力學模拟進一步明确了流動的三分區行為和水躍發生條件,通過局部埃克曼數可直接預測同步區範圍和水躍發生半徑,實現了薄膜流形态和水躍特征參數的準确預測與調控,這一研究對于新型轉盤反應器的設計與優化具有指導意義。
論文作者(第一、通信作者)為我校機械學院王東祥副教授,該研究得到了國家自然科學基金青年基金(項目編号:No. 51606086)和中國博士後科學基金(項目編号:No. 2017M621624)的支持。
圖1 轉盤反應器表面薄膜流
圖2 同步半徑、水躍半徑與局部埃克曼數