5.2.1大型冷模试验研究的必要性 由于在化学反应器内进行的过程是非常复杂的，既有化学反应过程，又有物理量的传递过 程。这些物理量的传递过程与具体的反应条件交织在一起，无法得到普遍适用的经验公式。同 时，不能对该化学反应器建立简单而有效数学模型的原因主要还不在过程本身的复杂性，而在 于过程所处的几何边界的复杂性。任何描述化学反应器的数学模型方程都必须有确定的边界条 件才能求解，而具体化学反应器的几何形状往往难以用数学方法准确描述。例如，流体通过固 定床乱堆、且形状不规整的催化剂层，通道如网状结构，时缩时扩，对它们进行准确的数学描 述几乎是不可能的。如果再计入千变万化的物性，难度就更大了四。 用单纯的数学模型方法描述简单的固定床反应器已如此困难，还有一系列的具体工程问题， 数学方法根本无法解决。 ()苛刻的流体流动、传质、宏观混合、微观混合、传热、动量传递，这类过程常见于高 温反应工程、燃烧装置。 (2)大型罐、槽的流动、混合、传热，常见于石油化工、无机化工大宗产品工业化装置。 (3)流体均布。例如千万根并联管式反应器，管内进行的是复杂反应，而化学反应的选择 性对温度、空速又极为敏感：大型流化床的气体均布、轴向与径向分隔：大型填料塔、板式塔 的流体均布：径向反应器中流体在上万个小孔中的均布问题等。 (4)物性难以确定的系统，例如高分子聚合物、水煤浆、含固悬浮体等。 总之，由于固定床、流化床、气流床、填料塔、板式塔、流体均布、苛刻条件下的传递过 程无法采用准确而统一的数学方法进行描述，因此化学工艺过程中的传递规律是化工过程开发 必不可少、无法回避的技术内容，只有准确得到该工艺的传递规律，才能与化学反应规律组合 形成过程研究的技术成果，才能为工程研究提供基础设计数据。这也是必须进行大型冷模试验 的客观依据。5.2.1 大型冷模试验研究的必要性 由于在化学反应器内进行的过程是非常复杂的，既有化学反应过程，又有物理量的传递过 程。这些物理量的传递过程与具体的反应条件交织在一起，无法得到普遍适用的经验公式。同 时，不能对该化学反应器建立简单而有效数学模型的原因主要还不在过程本身的复杂性，而在 于过程所处的几何边界的复杂性。任何描述化学反应器的数学模型方程都必须有确定的边界条 件才能求解，而具体化学反应器的几何形状往往难以用数学方法准确描述。例如，流体通过固 定床乱堆、且形状不规整的催化剂层，通道如网状结构，时缩时扩，对它们进行准确的数学描 述几乎是不可能的。如果再计入千变万化的物性，难度就更大了[1]。 用单纯的数学模型方法描述简单的固定床反应器已如此困难，还有一系列的具体工程问题， 数学方法根本无法解决。 (1) 苛刻的流体流动、传质、宏观混合、微观混合、传热、动量传递，这类过程常见于高 温反应工程、燃烧装置。 (2) 大型罐、槽的流动、混合、传热，常见于石油化工、无机化工大宗产品工业化装置。 (3) 流体均布。例如千万根并联管式反应器，管内进行的是复杂反应，而化学反应的选择 性对温度、空速又极为敏感；大型流化床的气体均布、轴向与径向分隔；大型填料塔、板式塔 的流体均布；径向反应器中流体在上万个小孔中的均布问题等。 (4) 物性难以确定的系统，例如高分子聚合物、水煤浆、含固悬浮体等。 总之，由于固定床、流化床、气流床、填料塔、板式塔、流体均布、苛刻条件下的传递过 程无法采用准确而统一的数学方法进行描述，因此化学工艺过程中的传递规律是化工过程开发 必不可少、无法回避的技术内容，只有准确得到该工艺的传递规律，才能与化学反应规律组合 形成过程研究的技术成果，才能为工程研究提供基础设计数据。这也是必须进行大型冷模试验 的客观依据