從實驗室到工業生產，特別是大規模的生產，都要解決反應器的設計、放大與過程強化問題。本書包括初入門需要的基本概念、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展和趨勢，既有基礎理論分析，又聯繫工業實際體繫，也包括作者團隊的研究工作。《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繫統總結，提供了大量基礎研究和工程應用數據

●第一章緒論/1
第一節化學反應工程基礎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
第二節計算化學反應工程4
一、化學工程的發展範式4
二、新階段的範式5
三、計算化學工程的發展8
第三節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
第四節展望17
參考文獻18
第二章顆粒尺度流動和傳遞/22
第一節引言22
第二節理論基礎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
第三節數值計算方法27
一、正交貼體坐標繫27
二、水平集方法31
三、鏡像流體法36
第四節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Marangoni效應57
第六節顆粒群行為研究59
一、單顆粒上的受力分析61
胞模型64
第七節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
第一節引言80
第二節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
第三節兩相流攪拌槽100
一、固液體繫100
二、氣液體繫109
三、液液體繫122
第四節三相攪拌反應器130
一、液液固體繫130
二、氣液液體繫133
三、液液液體繫133
四、氣液固體繫136
第五節小結和展望143
一、小結143
二、展望144
參考文獻145
第四章氣升式環流反應器/156
第一節引言156
第二節氣液多相流的流型識別157
第三節環流反應器的流動型態160
一、單級內環流反應器的流動型態160
二、多級內環流反應器的流動型態161
第四節工業氣體分布器初始氣泡直徑的估計164
第五節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
第六節環流反應器中的傳遞現像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
第七節多級環流反應器內的傳遞現像216
一、氣含率分布特性217
二、循環液速218
三、混合時間220
四、體積傳質繫數221
第八節多相混合與分離的過程集成及過程強化221
第九節環流反應器的設計和放大建議224
第十節小結和展望226
參考文獻227
第五章兩相微反應器/242
第一節引言242
第二節數學模型和數值方法243
第三節格子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
第一節引言270
第二節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
第三節宏觀與微觀混合282
第四節反應結晶過程模擬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289
五、沉澱過程模擬290
第五節溶析結晶過程模擬294
一、模型與方程295
二、模擬結果296
第六節溶析與反應結晶混合強化299
第七節小結和展望300
參考文獻301
索引/311

《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、優選測量技術等研究進展，論述多相反應器模型、模擬與測量，以及工業反應過程強化技術，構建和發展計算反應工程學科基礎。本書側重於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展和趨勢，既有基礎理論分析，又聯繫工業實際體繫，也包括作者團隊的近期新工作。《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繫統總結，提供了大量基礎研究和工程應用數據，可供化工、材料、環境、制藥、食品等領域科研人員、工程技術人員、生產管理人員等

楊超 等 著 中國化工學會 編