考虑非稳态自然对流的固体溶解过程数值模拟

摘要：

为了揭示封闭腔内考虑非稳态自然对流的固体溶解的流动、传质以及固体表面形貌变化规律,利用溶解动力学和传质学相关理论,建立了固体溶解过程的二维数学模型,并借助有限元分析软件COMSOL进行了数值模拟,得到了溶解过程中固体尺寸对流动、传质和固体表面形貌的影响规律.研究结果表明:该方法可以很好地捕捉由于溶解引起的界面运动和变形的位置,进而获得速度分布及浓度分布的演化过程.在Ra =1×10 7,当ε≤0.4,流场中有2个对称且方向相反的漩涡,浓度分布呈中心对称；随着ε增大,溶液与壁面之间的作用增强,流场中2个对称且方向相反漩涡转变为统一的单漩涡,且传质效率降低；固体表面形貌的演化与固体尺寸和时间有关.

关键词：固体溶解、自然对流、动网格、数值模拟

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分类号：TQ021.4(一般性问题)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划资助项目2007CB310804;江苏省自然科学基金资助项目BK2010132

在线出版日期：2011-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：799-803