流動模型:流動模型是指描述連續流動系統中的巨觀運動狀況的物理模型，此模型 -百科知識中文網

流動模型

正文

描述連續流動系統中的巨觀運動狀況的物理模型，此模型可用數學方程式表達，用以確定返混與停留時間分布之間的定量關係。在化學反應工程的初創階段，反應器的流動模型曾是十分活躍的研究領域，為描述反應器中複雜的流動狀況，出現了多達幾十種流動模型。後來，流動模型的研究成果在填充塔、板式塔等傳質設備操作狀況的分析研究中得到套用。將反應器的流動模型與傳質、傳熱、反應動力學模型聯立求解，可模擬反應器的行為。常用的流動模型有：
平推流模型　又稱活塞流模型或理想排擠模型，是一種返混量為零的理想化流動模型(圖1)。其特點是反應器徑向具有嚴格均勻的流速和流體性狀（壓力、溫度和物性等），軸向不存在任何形式的混合。實際反應器的流動狀況，只能程度不同地趨近這種流動狀況。長徑比大的管式反應器常可用平推流模型近似處理。平推流反應器中，物料的停留時間嚴格相等，反應速率只隨軸向位置變化。故可列出微元物料衡算和熱量衡算公式，並沿軸向積分進行計算。

全混流模型　又稱理想混合模型。一種返混量為無窮大的理想化流動模型（圖2）。其特點是物料進入反應器的瞬間即與反應器內原有的物料完全混合，反應器內物料的組成和溫度處處相等，且等於反應器出口處物料的組成和溫度。全混流反應器中，物料可能在進入反應器的瞬間即離開反應器，也可能長時間停留，因而有很寬的物料停留時間分布。攪拌良好且流體粘度不大時，連續攪拌釜式反應器的流動狀況十分接近全混流模型。

分散模型　一種適合於描述返混程度較小的非理想流動的流動模型（圖3）。它仿照分子擴散的概念，在平推流流動上疊加一軸向分散過程，以表示反應器流動方向上的返混。這種模型的參數為分散係數De，是仿照分子擴散係數定義、用來反映返混程度大小的參數。如果De為零,模型即為平推流模型;De為無窮大，即為全混流模型。分散係數由反應器結構、流動狀況、物料性質等因素決定，其數值可通過測定反應器的停留時間分布估計。長徑比較小的管式反應器、固定床反應器、塔式反應器中的流動常可用分散模型近似處理。與平推流模型、全混流模型相比，分散模型的求解比較複雜。

多級全混流模型　一種適合於描述返混程度較大的非理想流動的流動模型（圖4）。它把反應器中的返混,看成與n個等容積的全混流反應器串聯時，所具有的返混程度等效。n是模型參數，n的數值也可通過停留時間分布的實驗測定求取。如果n為1，即為全混流模型；n為無窮大,即為平推流模型。多級串聯的連續攪拌釜式反應器以及淺床層的固定床反應器，常採用多級全混流模型近似處理。