王政文，張萬堯，盧娟，李芳，李莉

(1.天華化工機(jī)械及自動化研究設(shè)計院有限公司國家干燥技術(shù)及裝備工程技術(shù)研究中心，甘肅 蘭州 730060；2.中國特種設(shè)備檢測研究院，北京 100029；3.中國石化工程建設(shè)有限公司，北京 100101)

1 三維建模與網(wǎng)格劃分

1.1 三維建模

本文所研究的工業(yè)規(guī)模聚丙烯八腿環(huán)管反應(yīng)器為天華院于2020 年完成制造，單臺反應(yīng)器要求年產(chǎn)量為60 萬噸，使用壽命為20 年，反應(yīng)器內(nèi)筒體材質(zhì)為SA-671 Class22 CC70。主要計算參數(shù)如表1 所示。

表1 主要計算參數(shù)

本文根據(jù)AUTOCAD 軟件中對聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器設(shè)計的二維工程圖(圖1(a))，并基于三維軟件對環(huán)管反應(yīng)器進(jìn)行三維建模，建立的三維裝配圖(圖1(b))可以直觀清晰表明反應(yīng)器整體的結(jié)構(gòu)，建立的三維流體域(圖2)作為本文所研究內(nèi)容的邊界范圍。

圖1 環(huán)管反應(yīng)器二維工程圖與三維裝配圖

圖2 環(huán)管反應(yīng)器三維流體域

由于聚丙烯八腿環(huán)管反應(yīng)器，是由左右鏡像對稱的兩個四腿環(huán)管反應(yīng)器組成(即R-201/202)，并且對R-201、R-202 進(jìn)行流場特性研究時會得到相同的結(jié)果，因此本文僅選取R-201 為研究對象，并建立三維流體域，通過對R-201 的研究與分析得到環(huán)管反應(yīng)器整體的結(jié)論。

三維流體域的主要結(jié)構(gòu)由四根直管段、兩個180°彎頭、一個L 形彎頭(由一個90°彎頭與一個連接段組成)以及一個U 形彎頭(由兩個90°彎頭與一個連接段組成)組成。為了能更準(zhǔn)確且更直觀地得到反應(yīng)器的三維模型，并通過使用流體力學(xué)軟件對反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行流場特性研究，決定對反應(yīng)器采用1∶1 比例進(jìn)行三維建模。

1.2 網(wǎng)格劃分

本文選用ANSYS 軟件對建立好后的聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器三維流體域進(jìn)行非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格類型設(shè)置為純?nèi)蔷W(wǎng)格，網(wǎng)格尺寸設(shè)置為75 mm。對兩個180°彎頭、一個U 形彎頭以及一個L 形彎頭進(jìn)行局部網(wǎng)格細(xì)化，細(xì)化網(wǎng)格尺寸設(shè)置為25 mm。對三維流體域內(nèi)部網(wǎng)格進(jìn)行局部網(wǎng)格細(xì)化，細(xì)化網(wǎng)格尺寸設(shè)置為50 mm。因流場特性研究時，還要考慮到近壁面流體的流動狀態(tài)，因此對流體域進(jìn)行邊界層設(shè)置，網(wǎng)格層數(shù)設(shè)置為5，膨脹率設(shè)置為1.2，并將入口面命名為inlet，出口面命名為outlet，壁面命名為wall。基于以上設(shè)置，對反應(yīng)器三維流體域進(jìn)行網(wǎng)格劃分，劃分后的網(wǎng)格總數(shù)為2 575 866，并經(jīng)過網(wǎng)格無關(guān)性驗證，且網(wǎng)格質(zhì)量均大于0.4。圖3 為聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器三維流體域非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分結(jié)果。

圖3 環(huán)管反應(yīng)器三維流體域非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分結(jié)果

2 數(shù)學(xué)模型

模型求解計算在流體力學(xué)軟件中進(jìn)行，首先將流體在環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)流動的雷諾數(shù)計算出來。計算公式如式(1)所示：

式中：Rel為液相雷諾數(shù)；ρl為液相密度(kg/m3)；為液相流體速度(m/s)；D為反應(yīng)器內(nèi)筒體直徑(m)；μl為液相黏度(Pa·s)。

通過公式(1)對雷諾數(shù)的計算得知，雷諾數(shù)遠(yuǎn)大于4 000，表明對本文的研究，流體在環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)的流動狀態(tài)屬于湍流狀態(tài)。

對流場中速度、壓力與湍動能的研究，計算時決定采用Realizablek-ε模型與標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)(standard wall functions)，并采用穩(wěn)態(tài)模擬與SIMPLE 算法對反應(yīng)器三維流體域的梯度項(Gradient) 與壓力項(Pressure)進(jìn)行耦合計算。

2.1 Realizable k-ε 模型

Realizablek-ε模型的湍動能、湍流耗散率的輸運(yùn)方程分別由公式(2) 和公式(3) 表示，其中公式(3)中的C1由公式(4)表示：

在軟件中，默認(rèn)設(shè)置σk=1.0，σε=1.2，C2=1.9，C1ε=1.44。

湍流粘性系數(shù)公式有如公式(5)的形式，其中公式(5) 中的Cμ由公式(6) 表示，公式(6) 中的U*、AO、AS分別由公式(7)和公式(8)表示，公式(8)中的 ? 由公式(9)表示，公式(9)中的W由公式(10)表示，公式(10)中的由公式(11)表示：

在平衡邊界層慣性底層，Cμ=0.09。

式(2)～式(11) 中：Gk為由平均速度梯度所引起的湍動能產(chǎn)生項；Gb為由浮力影響所引起的湍動能產(chǎn)生項；C3ε為浮力對湍流耗散率的影響；YM為可壓縮湍流脈動膨脹對總湍流耗散率的影響；v為平行于重力方向的速度分量(m/s)；u為垂直于重力方向的速度分量(m/s)；Mt為馬 赫數(shù)；a為 聲速(m/s)；k為湍動能；ε為湍流耗散率；αk為湍動能的有效湍流普朗特數(shù)的倒數(shù)；αε為湍流耗散率的有效湍流普朗特數(shù)的倒數(shù)；β為熱膨脹系數(shù)；μt0為不考慮有旋運(yùn)動下的湍流粘性系數(shù)；Ω為軟件中計算的特征旋流數(shù)；α為旋流常數(shù)；σk為湍動能的湍流普朗特數(shù)；σε為湍流耗散率的湍流普朗特數(shù)；Cμ為平均應(yīng)變率與旋度的函數(shù)；ωk為角速度(rad/s)；為ωk旋轉(zhuǎn)參考系下的平均旋轉(zhuǎn)速率張量。

在流體力學(xué)軟件中，流體在流場中所受的重力、浮力以及流體的密度與溫度梯度對湍動能的影響都是存在的。但是浮力對湍流耗散率的影響不是很清楚，因此在湍流耗散率方程的默認(rèn)設(shè)置中，浮力的影響不被考慮。

2.2 邊界條件

對本文的流場特性研究，決定將環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)部流體在入口面(inlet)與出口面(outlet)流動的邊界條件設(shè)置為不可壓縮流動，即速度進(jìn)口(velocity-inlet)與自由出流(outflow)。并將反應(yīng)器內(nèi)液相與壁面邊界(wall)指定為無滑移條件，將固相指定為部分滑移模型[1-2]。

2.3 模型求解

將環(huán)管反應(yīng)器三維流體域入口邊界條件設(shè)置為velocity-inlet，入口流體速度設(shè)置為7 m/s；出口邊界條件設(shè)置為outflow，并采用SIMPLE 算法對反應(yīng)器三維流體域的梯度項(gradient) 與壓力項(pressure)進(jìn)行耦合計算。為了保證模型求解時的計算精度與速度，在對三維流體域求解的過程中，除動量項(momentum) 以外其余各項(湍動能turbulent kinetic energy、湍流耗散率turbulent dissipation rate)均采用一階迎風(fēng)方程(first order upwind) 進(jìn)行計算，動量項采用二階迎風(fēng)方程(second order upwind)進(jìn)行計算，計算精度設(shè)置為10-6。

在運(yùn)行計算(run calculation) 前，采用混合初始化(hybrid initialization) 的方式進(jìn)行初始化計算。在運(yùn)行計算時，分別設(shè)置計算步數(shù)為3 000 步，對固液兩相二次流的研究，在Coupled 算法下，當(dāng)計算到第2 652 步時殘差收斂；對流場中速度、壓力與湍動能的研究，在SIMPLE 算法下，當(dāng)計算到第1 901 步時殘差收斂。

3 流場分析

3.1 對流場流線圖與速度矢量圖的分析

圖4為聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)部流場的流線圖，內(nèi)容包括整體流場流線圖與局部流場流線圖。通過觀察可以大致從圖中發(fā)現(xiàn)，流體在流場中的流動狀態(tài)、流動方向以及速度大小變化情況。

圖4 流場流線圖

從圖4(a) 和圖4(b) 整體流場流線圖、俯視與仰視流場流線圖中可以大致發(fā)現(xiàn)，流體在反應(yīng)器內(nèi)的流動基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，流動方向與速度大小也相對穩(wěn)定。流體在流經(jīng)180°彎頭、L 形彎頭與U 形彎頭時，由于受到了彎頭處離心力與局部阻力的共同作用，速度大小明顯發(fā)生了變化。在流體流線較密集的地方，速度較大；在流體流線較稀疏的地方，速度較小。

從圖4(c)180°彎頭局部流場流線圖中可以大致發(fā)現(xiàn)，流體在流經(jīng)180°彎頭時，在彎頭入口處彎頭內(nèi)側(cè)速度變大，在彎頭出口處彎頭內(nèi)側(cè)速度變小，而彎頭入口與出口處彎頭外側(cè)速度變化情況均不明顯。從圖4(d)L 形彎頭與U 形彎頭局部流場流線圖中可以大致發(fā)現(xiàn)，流體在流經(jīng)L 形彎頭與U 形彎頭時，在彎頭入口與出口處彎頭內(nèi)側(cè)速度均變大，彎頭外側(cè)速度均變小。

圖5為聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)部流場的速度矢量圖，內(nèi)容包括整體速度矢量圖與局部速度矢量圖。將圖5 速度矢量圖與圖4 流場流線圖相比較可以發(fā)現(xiàn)，速度矢量圖不僅可以大致表明流體在流場中的流動狀態(tài)、流動方向與速度大小變化情況，還可以更直觀更清晰地表明流體流動的速度方向。

圖5 速度矢量圖

從圖5(a) 和圖5(b) 整體速度矢量圖、俯視與仰視速度矢量圖中可以大致發(fā)現(xiàn)，流體在反應(yīng)器內(nèi)流動的狀態(tài)、流動的方向以及速度的大小變化情況。也能清晰地觀察到流體的速度方向，這有助于對速度變化的原因進(jìn)行分析。通過仔細(xì)觀察還能發(fā)現(xiàn)，流體在流經(jīng)180°彎頭、L 形彎頭與U 形彎頭時，受到了彎頭處離心力與局部阻力的共同作用，速度大小明顯發(fā)生了變化。在流體流線較密集的地方，速度較大；流體流線較稀疏的地方，速度較小。

從圖5(c)180°彎頭的局部速度矢量圖中可以大致發(fā)現(xiàn)，流體在流經(jīng)180°彎頭時的流動狀態(tài)、流動方向、速度大小以及速度方向。對流體的流動狀態(tài)、流動方向以及速度方向基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，但是對速度大小變化情況，并不能直觀清晰地觀察到，因此并不能得出準(zhǔn)確的結(jié)論。從圖5(d)L 形彎頭與U 形彎頭的局部速度矢量圖中可以大致發(fā)現(xiàn)，流體在流經(jīng)L 形彎頭與U 形彎頭時的流動狀態(tài)、流動方向、速度大小以及速度方向。流體在流經(jīng)L 形彎頭時彎頭內(nèi)側(cè)速度變大，彎頭外側(cè)速度變小。流體在流經(jīng)U 形彎頭時，在彎頭入口與出口處彎頭內(nèi)側(cè)速度均變大，彎頭外側(cè)速度均變小。

3.2 對速度云圖的分析

圖6為聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)部流場的速度云圖，內(nèi)容包括整體速度云圖、XY面Z=0 時速度云圖、XY面Z=5.6 m 時速度云圖、YZ面X=0 時速度云圖、YZ面X=5.6 m 時速度云圖以及XZ面Y=-1.3 m 時速度云圖。相比于流場流線圖與速度矢量圖，速度云圖能更清晰、更直觀、更準(zhǔn)確地反映出流體在反應(yīng)器內(nèi)各個位置的速度大小變化情況。

圖6 速度云圖

從圖6(a) 整體速度云圖中可以清晰發(fā)現(xiàn)，流體在反應(yīng)器內(nèi)部除180°彎頭、L 形彎頭與U 形彎頭以外流動速度相對均勻穩(wěn)定，能量損失較小。在180°彎頭、L 形彎頭與U 形彎頭處，流體速度明顯發(fā)生了變化，這是因為流體在流經(jīng)彎頭時，受到了彎頭處離心力與局部阻力的共同作用，導(dǎo)致能量損失較大，從而導(dǎo)致了流體速度發(fā)生變化。

從圖6(b)XY面Z=0 時的速度云圖、圖6(c)XY面Z=5.6 m 時的速度云圖中可以清晰發(fā)現(xiàn)，流體在180°彎頭處，彎頭內(nèi)側(cè)速度均逐漸變小，并且彎頭外側(cè)速度均維持穩(wěn)定(圖6(b) 流體流動方向為右進(jìn)左出，圖6(c)流體流動方向為左進(jìn)右出)。

從圖6(d)YZ面X=0 時的速度云圖中可以清晰發(fā)現(xiàn)，流體在流經(jīng)U 形彎頭第一個90°彎頭時，彎頭內(nèi)側(cè)速度變大，彎頭外側(cè)速度變??；在流經(jīng)連接段時，頂部速度變小，底部速度變大；在流經(jīng)第二個90°彎頭時，同樣也是內(nèi)側(cè)速度變大，外側(cè)速度變小(圖6(d)流體流動方向為右進(jìn)左出)。

從圖6(e)YZ面X=5.6 m 時的速度云圖中可以清晰發(fā)現(xiàn)，流體在流經(jīng)L 形彎頭時，連接段處的速度變化情況為：頂部速度變小，底部速度變大；而在90°彎頭處，彎頭內(nèi)側(cè)速度變大，彎頭外側(cè)速度變小。

從圖6(f)XZ面Y=-1.3 m 時的速度云圖中可以發(fā)現(xiàn)，流體在流經(jīng)L 形彎頭與U 形彎頭時在整體中間截面上的速度大小變化情況，在L 形彎頭連接段與U形彎頭連接段中流體的速度逐漸變大，而在流體流經(jīng)L 形彎頭的90°彎頭與U 形彎頭的兩個90°彎頭時，流體速度逐漸變小。

3.3 對壓力云圖的分析

圖7為聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)部流場的壓力云圖，內(nèi)容包括整體壓力云圖、XY面Z=0 時壓力云圖、XY面Z=5.6 m 時壓力云圖、YZ面X=0 時壓力云圖、YZ面X=5.6 m 時壓力云圖以及XZ面Y=-1.3 m 時壓力云圖。

圖7 壓力云圖

從圖7(a) 整體壓力云圖中，通過觀察反應(yīng)器內(nèi)部流體流動時整體的壓力變化情況，可以直觀清晰的判斷出流體在反應(yīng)器內(nèi)部流動時的受力狀態(tài)，大體上壓力是不斷遞減的，入口端的壓力最大，出口端的壓力最小。在180°彎頭、L 形彎頭與U 形彎頭處，壓力變化較為明顯，這是因為流體在流經(jīng)彎頭時受到了離心力與局部阻力的共同作用，導(dǎo)致了彎頭外側(cè)的壓力偏大，彎頭內(nèi)側(cè)的壓力偏小。

從圖7(b) 和圖7(c)XY面Z=0 時的壓力云圖與XY面Z=5.6 m 時的壓力云圖中可以發(fā)現(xiàn)，隨著流體流動方向從整體上看壓力是逐漸變小的。在流體從直管段流入180°彎頭前，在直管段中壓力均勻變?。辉诹鹘?jīng)180°彎頭時，彎頭內(nèi)側(cè)壓力逐漸變小，而彎頭外側(cè)壓力逐漸變大；在流體流出180°彎頭后至直管段，在直管段中壓力又趨于均勻變小狀態(tài)。在流體流入180°彎頭前的直管段中的壓力要大于流體從180°彎頭流出后的直管段中的壓力(圖7(b)流體流動方向為右進(jìn)左出，圖7(c)流體流動方向為左進(jìn)右出)。

從圖7(d)YZ面X=0 時的壓力云圖中可以發(fā)現(xiàn)，隨著流體流動方向從整體上看壓力是逐漸變小的。在流體從直管段流入U 形彎頭前，在直管段中壓力為均勻變小的；在流經(jīng)第一個90°彎頭時，彎頭內(nèi)側(cè)壓力變小，彎頭外側(cè)壓力變大；在流經(jīng)中間連接段時，在連接段中壓力恢復(fù)為穩(wěn)定值；在流經(jīng)第二個90°彎頭時，彎頭內(nèi)側(cè)壓力變小，彎頭外側(cè)壓力變大；在流體流出U 形彎頭后至直管段，在直管段中壓力又趨于均勻變小狀態(tài)。在流體流入U 形彎頭前的直管段中的壓力要大于流體從U 形彎頭流出后的直管段中的壓力(圖7(d)流體流動方向為右進(jìn)左出)。

從圖7(e)YZ面X=5.6 m 時的壓力云圖中可以發(fā)現(xiàn)，在流體從直管段流入L 形彎頭前，壓力大小非常穩(wěn)定；在流體流經(jīng)90°彎頭時，彎頭內(nèi)側(cè)壓力變小，彎頭外側(cè)壓力穩(wěn)定不變；在流體流出90°彎頭后至連接段，壓力又恢復(fù)為穩(wěn)定值。通過仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)，L形彎頭中90°彎頭內(nèi)側(cè)壓力值是整個反應(yīng)器內(nèi)部壓力最小的地方，而在反應(yīng)器入口端壓力值是整個反應(yīng)器內(nèi)部壓力最大的地方。

從圖7(f)XZ面Y=-1.3 m 時的壓力云圖中可以發(fā)現(xiàn)，流體在流經(jīng)L 形彎頭與U 形彎頭時在中間截面上的壓力大小變化情況。在L 形彎頭連接段與U 形彎頭連接段中的壓力很穩(wěn)定，U 形彎頭連接段內(nèi)的壓力要大于L 形彎頭連接段內(nèi)的壓力；流體在流經(jīng)L形彎頭與U 形彎頭的90°彎頭時，壓力均發(fā)生變化，但變化量不大。

3.4 對湍動能云圖的分析

湍動能(turbulence kinetic energy，簡稱“k”)是湍流模型中最常見的物理量之一?？梢岳闷骄黧w速度與湍流強(qiáng)度來估算湍動能，其計算公式由公式(12)表示：

式中：U為平均速度；I為湍流強(qiáng)度。

通過公式(12) 可以發(fā)現(xiàn)，湍動能與平均流體速度、湍流強(qiáng)度成正比。當(dāng)湍流強(qiáng)度為一定值時，流體在反應(yīng)器內(nèi)流動的平均速度越大，則湍動能越大；平均速度越小，則湍動能越小。

圖8為聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)部流場的湍動能云圖，內(nèi)容包括整體湍動能云圖、XY面Z=0 時湍動能云圖、XY面Z=5.6 m 時湍動能云圖、YZ面X=0 時湍動能云圖、YZ面X=5.6 m 時湍動能云圖以及XZ面Y=-1.3 m 時湍動能云圖。

圖8 湍動能云圖

從圖8(a) 整體湍動能云圖中可以發(fā)現(xiàn)，直管段中湍動能的大小變化情況十分穩(wěn)定，因此平均速度脈動量變化較小，而180°彎頭、L 形彎頭以及U 形彎頭中的湍動能大小變化情況較為明顯，平均速度脈動量變化較大。這是因為流體在流經(jīng)彎頭時，由于受到了彎頭離心力與局部阻力的共同作用，流體的速度發(fā)生了明顯的變化，從而導(dǎo)致了湍動能也隨之發(fā)生了變化。

從圖8(b) 和圖8(c)XY面Z=0 時的湍動能云圖與XY面Z=5.6 m 時的湍動能云圖中可以發(fā)現(xiàn)，流體在流經(jīng)兩個180°彎頭時，流體的湍動能均在不斷變大，而彎頭內(nèi)側(cè)湍動能的變化量均不明顯，彎頭外側(cè)湍動能的變化量均較為明顯(圖8(b)流體流動方向為右進(jìn)左出，圖8(c)流體流動方向為左進(jìn)右出)。

從圖8(d) 和圖8(e)YZ面X=0 時的湍動能云圖與YZ面X=5.6 m 時的湍動能云圖中可以發(fā)現(xiàn)，流體在流經(jīng)L 形彎頭時，L 形彎頭的90°彎頭外側(cè)延伸至連接段底部，湍動能變化情況很明顯；而流體在流經(jīng)U 形彎頭時，流體從直管段流入第一個90°彎頭，湍動能變化量很??；而流體在流經(jīng)第一個90°彎頭、中間連接段與第二個90°彎頭的過程中，湍動能的變化情況越來越明顯，且呈變大趨勢。而湍動能的變大趨勢直接從第二個90°彎頭的出口處延伸到直管段中(圖8(d)流體流動方向為右進(jìn)左出)。

從圖8(f)XZ面Y=-1.3 m 時的湍動能云圖中可以發(fā)現(xiàn)，在L 形彎頭與U 形彎頭中湍動能的大小變化情況均較為明顯。在中間連接段上靠近管壁處的湍動能較大；L 形彎頭的90°彎頭湍動能呈變大趨勢，U 形彎頭入口端90°彎頭的湍動能呈遞減趨勢，出口端90°彎頭的湍動能呈遞增趨勢。

4 結(jié)論與展望

4.1 結(jié)論

對聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器管徑為800 mm、流速為7 m/s 時的流場中速度、壓力與湍動能的研究與分析，在流場流線圖中會發(fā)現(xiàn)，流體流線較密集的地方，流體速度較大；流體流線較稀疏的地方，流體速度較小。在速度矢量圖中會發(fā)現(xiàn)，它不僅能反映出流體流線的密集度，還能夠反映出流體的速度方向。在速度云圖中會發(fā)現(xiàn)，由于離心力與局部阻力共同作用的結(jié)果，導(dǎo)致了流體能量損失較大，流體速度才明顯發(fā)生了變化。在壓力云圖中會發(fā)現(xiàn)，流體在反應(yīng)器內(nèi)部流動時的壓力大小變化情況是呈不斷遞減趨勢的，這也是因為流體在流經(jīng)彎頭時受到了離心力與局部阻力共同作用的結(jié)果。而對壓力過大區(qū)域，通常采取增大壁厚的方式，來避免形變問題的發(fā)生。在湍動能云圖中會發(fā)現(xiàn)，流體在流經(jīng)彎頭時因流體速度明顯發(fā)生了變化，從而導(dǎo)致了湍動能也隨之產(chǎn)生較大的波動。而在彎頭處湍流強(qiáng)度本身較大，并且此時流體的流動狀態(tài)為紊流狀態(tài)，這也是湍動能在彎頭處產(chǎn)生較大波動的根本原因。

通過對流場流線圖、速度矢量圖、速度云圖、壓力云圖與湍動能云圖的研究與分析，發(fā)現(xiàn)速度、壓力與湍動能的大小變化情況均在可控范圍之內(nèi)，因此通過本文對環(huán)管反應(yīng)器的流場分析可以斷定本文所研究的聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計十分合理，并且丙烯聚合反應(yīng)能夠在此結(jié)構(gòu)下順利進(jìn)行。

4.2 展望

本文對工業(yè)規(guī)模聚丙烯八腿環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)部的流場特性研究中，因涉及較多學(xué)科交叉，并需要瀏覽大量中外文獻(xiàn)用來熟悉聚丙烯的特性、工業(yè)應(yīng)用、工藝流程與環(huán)管反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)特點、研究現(xiàn)狀等。相關(guān)知識范圍非常廣，研究過程也十分復(fù)雜，因此只能對環(huán)管反應(yīng)器進(jìn)行以上研究與分析。而環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)部流體流動時的流態(tài)復(fù)雜多樣并伴有化學(xué)反應(yīng)，怎樣能夠更全面的對環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行模擬分析，一直是困擾多年的難題。有關(guān)環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)部丙烯聚合過程的模擬研究、非均勻流動特性模擬研究等諸多問題，還需要日后進(jìn)一步的去探討與研究。