氣相色譜儀進(jìn)樣器內(nèi)部流場分析及性能優(yōu)化.pdf

1、進(jìn)樣器作為色譜儀的重要組成部分，是載氣和樣品傳輸以及樣品汽化的主要場所，為樣品進(jìn)入色譜柱實現(xiàn)分離提供了前提條件。因此，其內(nèi)部流體流動特性對色譜分析有著不可忽視的影響，直接影響色譜分析的準(zhǔn)確性，進(jìn)樣系統(tǒng)的設(shè)計在色譜儀研發(fā)中占有重要的地位，是色譜儀研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　 從結(jié)構(gòu)上看，進(jìn)樣器存在多種形式，而且對進(jìn)樣器的進(jìn)樣量、載氣流速等相關(guān)條件的確定大都停留在依據(jù)試驗數(shù)據(jù)，通過大量的試驗來最終確定一組能取得最精確最穩(wěn)定分析結(jié)果的各

2、個參數(shù)值。隨著分離技術(shù)的不斷發(fā)展，對分離效果的要求也越來越高，這種憑借經(jīng)驗的設(shè)計方式的局限性也越來越明顯。這就要求我們對進(jìn)樣器內(nèi)的流場進(jìn)行更深入的分析研究。
　　 本文利用CFD計算流體力學(xué)軟件，對進(jìn)樣器進(jìn)行了氮氣-水的混合兩相的流場模擬，能準(zhǔn)確地反映進(jìn)樣器內(nèi)部流場問題的本質(zhì)，并且耗時少，便于優(yōu)化，同時易于控制，有很好的重復(fù)性，可以進(jìn)行重復(fù)多次的模擬。這對指導(dǎo)進(jìn)樣器設(shè)計和縮短產(chǎn)品設(shè)計制造周期具有重要的意義。
　　 本文選

3、用一種進(jìn)樣器結(jié)構(gòu)為數(shù)值計算的物理模型。根據(jù)進(jìn)樣器的結(jié)構(gòu)參數(shù)及經(jīng)驗邊界條件，在研究進(jìn)樣器內(nèi)流體流動特性的基礎(chǔ)上對進(jìn)樣器進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡化，得到進(jìn)樣器流場分析的簡化物理模型，并使用四邊形結(jié)構(gòu)網(wǎng)格對簡化后的物理模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。在數(shù)學(xué)模擬時選擇Fluent軟件中的離散相模型DPM對進(jìn)樣器內(nèi)氣液兩相流動特性進(jìn)行數(shù)值模擬，得到了進(jìn)樣器內(nèi)部的流場分布，重點分析樣品在進(jìn)樣器內(nèi)的運動軌跡及流動速度等特性曲線。
　　 在初始條件模型模擬的基礎(chǔ)上，研究進(jìn)