風(fēng)致塔體振動(dòng)對(duì)篩盤上氣-液兩相流場(chǎng)影響的數(shù)值模擬.pdf

1、對(duì)于板式塔上氣-液兩相流的研究一直是化工領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。本文分別對(duì)靜止和風(fēng)致塔體振動(dòng)時(shí)，某石化項(xiàng)目中典型的篩板塔盤上氣-液兩相流場(chǎng)進(jìn)行了模擬和探究。具體工作和結(jié)論如下：
　　（1）建立了篩板塔的有限元模型和風(fēng)洞模型，通過模態(tài)分析提取了篩板塔的前四階固有頻率和振型；通過雙向流固耦合分析獲得了不同風(fēng)速下篩板塔上41m處塔盤周圍的渦街分布、順風(fēng)向及橫風(fēng)向響應(yīng)等。
　　（2）建立了歐拉-歐拉框架下單層塔盤上氣-液兩相流的三維瞬態(tài)模型

2、，并利用UDF自定義相間動(dòng)量傳遞項(xiàng)；通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)模型的平均相對(duì)誤差為2.957％，最大誤差未超過5%；探究了靜止塔盤上氣-液兩相流的流場(chǎng)。
　?。?）通過對(duì)塔盤傾斜時(shí)，塔盤上氣-液兩相流的CFD模擬發(fā)現(xiàn)：當(dāng)風(fēng)速方向與液流方向一致時(shí)，隨著風(fēng)速的增加，塔盤上的清液層高度降低，液位差增大，氣速分布越不均勻，反之則相反；相比于塔盤沿液流橫向的傾斜，塔盤沿液流方向的傾斜對(duì)氣-液兩相流的影響更大。
　?。?）通過對(duì)周期性振動(dòng)下塔

3、盤上氣-液兩相流的CFD模擬發(fā)現(xiàn)：塔盤上液相的運(yùn)動(dòng)與塔盤的振動(dòng)不同步，液相存在遲滯；塔盤沿液流方向一階共振時(shí)，清液層高度出現(xiàn)周期性波動(dòng)，波動(dòng)幅度為12.46mm，最大液位差達(dá)到22.167mm，液位分布和氣速分布極不均勻。相比于沿液流橫向的振動(dòng)，塔盤沿液流方向的周期振動(dòng)對(duì)氣-液兩相流的影響更大。
　　（5）通過對(duì)復(fù)合振動(dòng)下塔盤上氣-液兩相流的CFD模擬發(fā)現(xiàn)：清液層高度越高，塔盤振動(dòng)對(duì)液相分布、氣速分布的影響越大；傾斜幅度一定時(shí)，塔