立體傳質(zhì)塔板板上液相流場的三維模擬研究.pdf

1、本文對立體傳質(zhì)塔板CTST板上液相流場進(jìn)行了三維數(shù)值模擬，使立體傳質(zhì)塔板板上液相流動的研究從二維水平進(jìn)入三維水平，為新型塔板的設(shè)計提供理論預(yù)測和依據(jù)。 本文通過對現(xiàn)有的幾種模型進(jìn)行分析，確定以目前較為通用的K-ε雙方程模型對Reynolds方程進(jìn)行封閉，從而建立描述塔板上液相流動的數(shù)學(xué)模型。針對CTST塔板操作時的具體特點(diǎn)，完整地給出了模型方程求解時所需要的各種邊界條件。 根據(jù)塔板上液相流場的數(shù)學(xué)模型，計算出不同工況下塔

2、板上液相流速分布，分析并討論了影響流場的各種因素。結(jié)果表明：堰高、流量和板孔氣速對板上液相流場都有一定的影響。在垂直于液層的方向，塔板進(jìn)口附近的液相流速和塔壁附近的液相流速較小，在帽罩底隙附近、帽罩正后側(cè)和出口堰附近速度較大；在帽罩附近整體上表現(xiàn)出下層速度較大，上層速度較小的趨勢；靠近帽罩底隙的速度較大，遠(yuǎn)離帽罩底隙的速度較??；在出口附近，帽罩后方和出口堰上沿處速度較大，其余呈環(huán)狀依次減小。 本文采用熱膜測速儀，在φ1000mm

3、的冷模實驗塔內(nèi)對立體傳質(zhì)塔板CTST板上液相流場進(jìn)行了實驗測定。實驗結(jié)果表明：隨著堰高的增加，帽罩單元附近的液相速度與進(jìn)入塔板的液相速度的比值是增加的；隨著流量的增加，帽罩單元附近的液相速度與進(jìn)入塔板的液相速度的比值減小，減小到一定程度后有所回升，最終趨于平緩；隨著氣速的增加，帽罩單元附近的液相速度與進(jìn)入塔板的液相速度之間的比值是增大的。 通過實驗測定和模擬結(jié)果相對比，發(fā)現(xiàn)兩者所得的結(jié)論是相互一致的。實驗結(jié)果表明，該模型較好地反