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中文摘要：
用多学科交叉的方法研究生态化工和环境友好工艺中新出现的气—液—液、液—液—固、液—液—液等多相复杂系统。认识多相颗粒（包括液滴、气泡）和颗粒群的运动、相际传递和反应等基本过程的特性，建立多尺度的物理和数学模型，数值模拟多相反应器内的流场和浓度场，为复杂多相新化工过程的设计和放大奠定基础，促进化学工程学的发展。
结论摘要：
应用多相流体力学、传递原理、反应工程等多学科交叉方法，研究化工过程新出现的液-液-固、气-液-液、液-液-液等多相复杂系统。从机理上认识颗粒（包括液滴、气泡和固体颗粒）和颗粒群的运动、相际传递和反应等基本过程的特性，建立多尺度的物理和数学模型，数值模拟多相搅拌槽、环流反应器、萃取器等典型多相反应和分离设备内的流场和浓度场，为复杂多相新化工过程的设计、放大和优化奠定基础，并为创建新的化工工艺提供可靠的工程基础知识和方法，同时促进化学工程学和复杂性科学向定量和机理性方向发展。研究过程注重计算技术与理论分析方法的创新，成功开发或掌握了多种计算流体力学和计算传递学方法，例如，提出镜像流体法、浓度变换法、权重积分法，改进了水平集算法、单元胞模型、正交贴体座标法、内外迭代法和大涡模拟等方法。数值模拟了单颗粒（液滴、气泡）和颗粒群（液滴群、气泡群）的运动和传质过程，包括表面活性剂对界面对流和传质的影响。在对单液相和气-液、液-固、液-液等两相流动的数值模拟的基础上，首先用"三流体"模型模拟了液-液-固三相搅拌槽内湍流流动。提出了对现有常用多相反应器的若干创新，部分成果已初步在工业中应用。
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