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| 1 | 微尺度过程强化的结晶颗粒制备研究进展显示文摘结晶颗粒制备技术在化工、医药、电子、生物等领域具有不可替代的作用。近年来,随着化工过程强化和微化工技术的快速发展,基于微尺度的过程强化方法在晶体颗粒制备过程中得到广泛的应用,成为高端颗粒制备的前沿技术。本文系统综述了该领域的研究进展:围绕微流控组件,简述微结构混合器、微流体技术对提高微观混合效率的原理及其在纳米材料、药物结晶等领域的应用;围绕微尺度力场,综述超重力旋转填充床的结构设计、可视化研究,超声场为代表的声空化效应及外加力场对超细纳米颗粒制备和药物连续结晶过程的应用;进一步,针对新型膜微尺度传质强化过程,分析微孔膜材料强化传质过程以及膜表面的晶体颗粒“黏附-生长-脱落”运动行为,阐明影响微孔膜分散传质强化过程的关键结构和过程参数,系统论述致密膜液层强化传质的表面更新机制和控制结晶颗粒制备的多级膜操作系统。最后,展望微尺度过程传质强化的结晶颗粒制备技术发展趋势。 | 盛磊 李培钰 牛宇超 贺高红 姜晓滨 | 2021 | 化工学报2021，72，1： | 5 |
| 2 | 基于阶跃射流的撞击流反应器流场动态特性分析显示文摘利用实验与数值模拟方法对动态阶跃型撞击流反应器流场特性进行研究,分析不同入口速度条件下流体流动规律、湍流特性以及能量水平。结果表明,动态阶跃型入口条件下,撞击面在两喷嘴之间周期性移动,流动参数也会发生周期性变化。随着入口平均速率的增大,驻点速度逐渐增大;随着两喷嘴入口速率差的增加,撞击面移动速度加快,撞击区流体湍流强度逐渐增加;随着入口平均速率与入口速率差的增大,XOZ平面在一个周期内的平均湍动能逐渐减小。对比动态撞击流反应器与稳态撞击流反应器内流场特性,探究动态入口条件对撞击流反应器流场特性的影响。结果表明,动态阶跃撞击流反应器湍流黏度、湍流强度和湍动能等参数均明显高于稳态撞击流反应器,撞击轴线上的湍动能梯度分布大于稳态撞击流反应器。动态入口条件下撞击流反应器流体湍动更剧烈,能量水平更高,有利于增加流场内流体扰动与促进混合。 | 张建伟 安丰元 董鑫 冯颖 | 2022 | 化工学报2022，73，2： | 4 |
| 3 | 撞击流反应器流场数值模拟及其混合性能优化显示文摘利用数值模拟方法分析多喷嘴对称撞击流反应器内部流场以优化反应器结构。研究不同喷嘴数和进料条件对撞击流反应器内速度场、湍流特性及混合效果的影响。结果表明,不同喷嘴数撞击流反应器内流速分布为双峰型,等流速工况下速度梯度随喷嘴数增加而减小,高剪切力分布范围随喷嘴数增加先增大后减小。通过分析湍流尺度分布发现小尺度涡旋主要集中在撞击区,而大尺度涡旋主要集中在发展区,且四喷嘴撞击流反应器平均剪切应力及涡旋尺寸梯度最大,四喷嘴结构更有利于增强流体湍动强度并强化混合。撞击流反应器内平均湍动能随喷嘴数增加先增大后减小,其中四喷嘴撞击流反应器内平均湍动能最大。当撞击流反应器为四喷嘴结构时,其混合效果最好,完全混合时间最短为22 s。在本研究工况内四喷嘴结构为撞击流反应器混合的最优结构。 | 张建伟 牛聚超 董鑫 冯颖 | 2022 | 过程工程学报2022，22，9： | 4 |
| 4 | T型反应器内流动、混合及界面反应特征显示文摘利用平面激光诱导荧光(PLIF)技术和酚酞显色反应,对不同Reynolds数(20 | 张航 张巍 李伟锋 刘海峰 王辅臣 | 2021 | 化工学报2021，72，10： | 4 |
| 5 | 撞击流反应器内涡特性研究进展显示文摘撞击流技术具有良好的混合效果,广泛应用于能源、环保、化工等工程领域。由于撞击流反应器流场内存在大量无序的湍流涡结构,使其具有良好的混合效果。本文基于撞击流的混合原理,详细叙述了撞击流反应器内不同混合尺度下的混合过程以及涡的演变对混合的影响。结合实验和数值模拟等研究结果,阐述了不同类型撞击流反应器和撞击流反应器多相流场涡特性,归纳了撞击流反应器流场涡的特点。论述了撞击流反应器涡的产生和脱落机理。着重对圆柱射流、平板射流和撞击流流场内涡特性的本征正交分解(POD)分析进行总结,利用流场能量的角度揭示涡演化和消散规律。最后,对开发新型撞击流反应器、优化分析方法等研究前景进行展望。 | 张建伟 高伟峰 冯颖 张一凡 董鑫 | 2021 | 化工进展2021，40，11： | 3 |
| 6 | 基于卷积神经网络的撞击流反应器浓度场混合特性显示文摘基于PLIF测试技术结合卷积神经网络技术提出混合性能预测方法,分析水平对置撞击流反应器浓度场混合特性,能准确预测其内部浓度场的混合均匀度及混合时间。基于卷积神经网络构建了混合性能预测模型,利用水平对置撞击流反应器浓度场实验数据对构建的模型进行有监督地训练并进行预测,预测结果显示对混合均匀度的预测准确率达95%,计算效率提高了99.99%。为更好地理解混合性能预测模型对混合均匀度的预测机理,本文对其卷积层输出进行可视化处理,通过功率谱分析卷积核的响应给出了撞击流反应器浓度场特征提取的物理解释。最后利用预测模型搭建混合均匀度快速获取系统并应用于撞击流混合特性研究。所提出的基于卷积神经网络的预测模型可以有效分析水平对置撞击流反应器的混合特性,预测模型可靠、适用范围广,为深度学习算法应用于撞击流领域提供了方案经验。 | 张建伟 许蕊 张忠闯 董鑫 冯颖 | 2023 | 化工进展2023，42，2： | 1 |
| 7 | 撞击流流场与混合特性多尺度分析研究进展显示文摘撞击流反应器因其具有强化传热、传质特性被应用于化工领域。本文从多尺度角度总结了撞击流反应器的流场特征,宏观尺度上,归纳了湍流特性以及振荡特性,并总结出流体流动特性对混合的影响;从微观尺度角度阐述了撞击流反应器流场微观混合特性,归纳了不同类型反应器微观混合特征时间。着重叙述结构参数和外加力场对撞击流反应器微观混合的影响,并从流场能量角度揭示了能量转换影响微观混合的机制。从介观尺度角度综述了混沌特性、涡特性对流场内部流体混合的影响及其作用机制,并阐述了撞击流技术制备超细粉体过程强化反应机制。最后,展望了多尺度方法与撞击流技术结合开发新型撞击流反应器、优化工艺,进而实现反应器工业化的研究前景。 | 张建伟 张忠闯 冯颖 董鑫 | 2022 | 工程热物理学报2022，43，11： | 1 |
| 8 | 碳气凝胶超细粉体的可控制备技术显示文摘基于球磨技术建立碳气凝胶超细粉体制备方法,系统地研究制备工艺中球磨时间、球料比、助磨剂等制备条件对制备产物的影响,揭示制备参数对碳气凝胶粉体特性的影响规律。结果表明:延长球磨时间有利于降低大粒子在产物中比例,但大于4 h的球磨时间对小粒子影响不大,存在“粉碎极限”效应;随着球料比的增加,中位径Dv(50)先降低再升高,球料质量比为50:1时,得到的Dv(50)最小值为2.58μm;添加助磨剂会增大产物的粒径,且不同的助磨剂增幅不同。 | 于照亮 彭文联 刘清海 张彤 代晓东 | 2021 | 中国粉体技术2021，27，2： | 1 |
| 9 | 撞击流反应-沉淀法制备氢氧化镁超细粉体显示文摘以六水合氯化镁和氢氧化钠为原料,利用撞击流反应器采用反应-沉淀法制备超细氢氧化镁粉体。采用单因素分析方法考察了镁离子浓度、进料流量、循环撞击时间、温度和搅拌时间等对粉体平均粒径的影响。结果表明:物料浓度和进料流量以及循环撞击时间对氢氧化镁粉体平均粒径影响较大,在氯化镁浓度为0.75 mol·L^(-1)、进料流量为300 L·h^(-1)、循环撞击时间为60 min的最优条件下,制得的超细氢氧化镁粉体粒径分布均匀,其平均粒径为1.152μm。 | 张忠闯 冯颖 董鑫 闫宇航 张建伟 | 2023 | 辽宁化工2023，52，9： | 0 |
| 10 | 撞击流反应器制备超细磷酸锌的工艺研究显示文摘在撞击流反应器中,以氧化锌和磷酸为原料,乙醇-水溶液为溶剂,十六烷基三甲基溴化胺为分散剂,制备了超细磷酸锌产品。分别考察了反应物浓度、反应温度、反应时间、反应器搅拌转速及分散剂的用量对产品粒径的影响,并采用XRD、SEM和激光粒度分布仪对产物进行表征。结果表明制备磷酸锌的最佳工艺条件为:反应物浓度0.86 mol/L、反应温度70℃、反应时间1 h、反应器搅拌转速2400 r/min、分散剂用量1.0%(相对产品理论产量的质量分数)。在该条件下制备的产品的平均粒径为7.094μm,粒径集中分布在3~15μm之间。产品的粒径小且分布均匀,晶体微观形貌呈现出规则的薄片状。 | 袁雪松 张林锋 吴华东 郭嘉 张烬 | 2023 | 武汉工程大学学报2023，45，3： | 0 |
| 11 | 异形喷嘴撞击流混合器涡特性及混合性能数值模拟显示文摘为了研究撞击流混合器不同形状喷嘴的流场涡特性及混合效果,利用数值模拟方法对不同工况下的流场进行分析,得到不同喷嘴撞击流混合器的速度场、涡量场、涡结构以及浓度变异系数的变化规律,揭示不同形状喷嘴对撞击流混合器混合效果的影响。结果表明:喷嘴出口截面为圆形、等边三角形和正方形的撞击流混合器轴向速度为“V”形分布;喷嘴截面为圆形和正方形的撞击流混合器径向速度为“M”形分布。等边三角形截面喷嘴的撞击流混合器产生的流向涡数量多、强度大并且产生的涡旋结构的连续性更高,分布范围更广。相同工况下等边三角形截面喷嘴的撞击流混合器混合效果明显优于圆形喷嘴和正方形喷嘴混合器,最快达到混合均匀。 | 张建伟 刘广奇 冯颖 董鑫 | 2023 | 高校化学工程学报2023，37，5： | 0 |
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