旋流板塔內(nèi)兩相流場(chǎng)的CFD模擬與分析.pdf

1、旋流板塔(RST)是浙江大學(xué)發(fā)明的一種高效通用型傳質(zhì)設(shè)備,其綜合性能優(yōu)于國(guó)外常用的吸收器,作為主設(shè)備已成功應(yīng)用于大中型燃煤工業(yè)鍋爐的煙氣脫硫除塵工程上.旋流塔板上的氣液運(yùn)動(dòng)是決定塔板效率的主要因素,因此研究氣液兩相流場(chǎng)將對(duì)塔板操作的優(yōu)化及結(jié)構(gòu)的放大具有重要而現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義.該文以商用軟件FLUENT為求解軟件,擁有雙CPU及2G內(nèi)存的服務(wù)器為硬件基礎(chǔ),生成了含有大量網(wǎng)格的φ150mm和φ4000mm的旋流板塔的三維模型,用雙方程RNG

2、K-ε湍流模型、Eulerian多相流模型和Granular流體模型,對(duì)RST內(nèi)氣液運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了較為深入的仿真研究.研究并優(yōu)化了旋流板塔的繪制方法與網(wǎng)格的生成,為該文模擬所涉及的各種小型、大型及各種板型參數(shù)的RST生成了計(jì)算所需的三維網(wǎng)格.用雙方程RNG K-ε模型模擬湍流,Eulerian模型模擬氣液兩相流動(dòng),得到了φ150mm及φ4000mmRST內(nèi)一定空塔氣速下兩相流場(chǎng)的分布及特征,發(fā)現(xiàn)RST經(jīng)放大后液相流場(chǎng)分布的一些問(wèn)題.通過(guò)改進(jìn)

3、數(shù)學(xué)模型,引進(jìn)Granular流體模型對(duì)液體的湍流粘性進(jìn)行修正,并選用相應(yīng)的流體-固體交換系數(shù),選用幾種特定的液滴粒徑,得到了φ150mm及φ4000mmRST內(nèi)更為合理的流場(chǎng)分布結(jié)果,發(fā)現(xiàn)大型RST內(nèi)氣液流場(chǎng)受液滴粒徑影響較大,對(duì)較小顆粒(小于300μm)的去除能力較小型RST要低.該文為RST內(nèi)兩相流場(chǎng)的數(shù)值模擬提供了有效的方法,模擬結(jié)果有助于旋流板塔的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和放大設(shè)計(jì).該文工作也為進(jìn)一步的研究打下了良好的基礎(chǔ),在RST流場(chǎng)CFD