高通量连续流微反应器的流动与传热数值模拟

摘要：微反应器作为一种连续流反应器，已广泛应用于各类有机合成反应过程，但是由于微尺度限制了流动 通量，其大规模工业应用仍有诸多困难。本研究通过在流体通道中内置三维螺旋构件的思路设计出一种高通 量连续流微反应器。介绍了该反应器的几何构型与功能特点，并采用计算流体力学模拟基本单元的对流传热 过程。结果表明：流体在内构件的作用下产生大量二次流，显著强化了传热过程，流动径向上温度近乎均一。 雷诺数、普朗特数与几何结构对传热过程影响显著，通过数值拟合得到努塞尔数与摩擦系数的计算关联式。