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、拉伸流場中顆粒的傳熱傳質(zhì) 67
二、剪切流場中球形顆粒的傳質(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