bevictor伟德官网舉辦“導師大講堂”第四十三講：計算模拟在化工過程強化技術中的應用報告

2024年5月10日bevictor伟德官网在三教510開展了以“計算模拟在化工過程強化技術中的應用報告”為主題的講座。bevictor伟德官网青年教師潘慧老師為本次“導師大講堂”主講人，學院各年級的同學積極參加了此次講座。

本次講座潘慧老師主要介紹了多相流的三個實際應用。多相流是一個流體力學的分支，它研究的是兩種或兩種以上不同物态（如氣體、液體、固體）的物質在同一系統中同時存在的流動現象。在多相流系統中，“相”不僅僅局限于傳統的固态、液态和氣态，還可以包括不同尺寸的顆粒、液滴、氣泡等分散在另一種連續相中的情形。

首先，潘慧老師講解了第一個應用：聚合反應器多相流的計算流體力學模拟。流化床是一種特殊的反應器，它利用氣體使固體顆粒懸浮起來，形成類似于液體的狀态。這種設計可以提高反應效率，并且便于控制反應條件。在介觀尺度上，研究關注的是單個顆粒的成長過程。這些顆粒是由小分子通過化學反應逐步增長而成的。在這個過程中，顆粒的大小和形狀都會發生變化，這會影響到後續的反應效果。在微觀尺度上，潘慧老師向大家講解了單個分子級别的反應機理，特别展示了CH2、CHCl3等分子及其間的相互作用。這是理解整個反應過程的基礎，也是進行多尺度模拟的關鍵部分。多相流基于于多尺度耦合模型，提供從理論方法指導工業應用放大的新策略。

接着，潘慧老師講解了第二個應用：多相流高效分壁精餾分離技術。多相流高效分壁精餾分離技術是一種結合了多相流特性和傳統精餾技術的先進分離方法，旨在提高分離效率和能量效率。精餾是一種利用混合物中各組分揮發度差異來實現分離的常見過程，而加入多相流技術的元素，可以進一步優化這一過程。潘慧老師為大家介紹了DWC的穩态設計方法和不同構型節能效果。

最後，潘慧老師向大家介紹了第三個應用：锂離子電池熱失控的計算流體力學模拟。熱失控過程的多相流CFD模拟，是指利用計算機輔助的數值模拟技術來分析和預測在熱失控條件下，多相系統内部的流體流動、傳熱與傳質現象。這項技術對于理解電池、化學反應器、燃燒系統等複雜環境中，由于溫度異常升高導緻的不穩定多相流動現象至關重要。

在講座的末尾，潘慧老師希望大家能做一個“頂天立地”的科研者，上能學習學術前沿的東西，下能立足于實際，紮根與現實。

潘慧，女，中共黨員，博士，碩士生導師。主要從事能源化工模拟計算與多相流反應器模拟的基礎研究和應用工作。具體包括：分壁精餾塔技術開發、電池狀态預測與估計、多相流反應器時空多尺度結構與放大效應等。博士畢業于上海交通大學，2021年完成華東理工大學博後研究工作。近年來，獲上海市青年科技英才揚帆計劃稱号，承擔多項科研項目，包括主持承擔國家自然科學基金青年基金項目和上海市科學技術委員會優秀青年科技人才“揚帆計劃”項目等。以第一作者/通訊作者在化工領域重要期刊AIChE Journal，Chemical Engineering Science，Industrial & Engineering Chemistry Research等收錄論文20餘篇。

（崔裕春 劉昕悅）