[科普中国]-轴向扩散模型

轴向扩散模型是一种适合于返混程度较小的非理想流动模型。它是在平推流模型的基础上再叠加一个与流动方向相反的轴向扩散项。它常用于描述管式和塔式反应器内流体流动模型。

基本假设①流体以恒定流速u通过系统；

②在垂直于流体运动方向的横截面上径向浓度分布均一，即径向混合达到最大；

③由于分子扩散、涡流扩散以及流速分布而产生的扩散，仅发生在流动方向，即轴向上，并以轴向扩散系数DZ表示这些因素的综合作用，且用费克定律加以描述，并且假定同一反应器内轴向扩散系数不随时间及位置而变，其数值大小仅与反应器的结构、操作条件及流体的性质有关。1

应用如果非理想流动中的返混是由于分子扩散、涡流扩散及流速分布不均等原因引起的，而且程度较小，流动状况接近平推流，比如管式反应器、塔式反应器中的非理想流动，可以采用轴向扩散模型来计算。轴向扩散模型是平推流模型和轴向扩散的叠加，其中轴向扩散用费克定律来描述。费克定率中的扩散系数用来表征扩散的程度，同时扩散系数不随时间和位置而变，在特定的反应器中为一常数。2

本词条内容贡献者为:

赵阳国 - 副教授 - 中国海洋大学