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作者：袁洪磊;谭佳硕;王昊东;唐腾飞;贾丽慧;袁军;
单位：武汉工程大学化学与环境工程学院;
摘要：微通道反应器是一种利用微细通道和微结构进行反应的装置，具有体积小、反应速度快、产物纯度高、反应效率高等优点，但也有设计制造成本高、热量和质量传递复杂等缺点，因此微通道反应器的结构优化至关重要。为了拓展微通道反应器应用领域，推动微反应器技术的应用。采用拓扑优化技术对微通道反应器进行结构优化，改善微通道反应器内流动均匀性，建立微通道反应器的拓扑优化模型。在进口流速为0.01、0.02、0.03 m/s的情况下对微通道反应器进行优化，共得到12种不同的结构构型，将这12种构型导出建模后进行CFD模拟验证，与传统的Z形多歧管式微通道模型进行对比。拓扑优化模型在进口流速为0.01、0.02、0.03 m/s时较传统模型流动均匀性分别提高了97.85%、97.99%、97.93%,压降降低了3.65%、5.34%、8.34%。拓扑优化模型有利于控制反应物在微通道内的停留时间分布，提高微通道反应器的流动均匀性。
关键词：微通道反应器;拓扑优化;流动均匀性
基金资助：武汉工程大学第十五届研究生教育创新基金(CX2023122)
