全開(kāi)F1浮閥塔板兩相流場(chǎng)的CFD模擬課件

1、全開(kāi)F1浮閥塔板兩相流場(chǎng)的CFD模擬報(bào)告人：劉德新天津大學(xué)精餾中心F1浮閥塔板兩相流場(chǎng)的CFD模擬F1浮閥塔板清液層高度的測(cè)量F1浮閥塔板兩相流CFD模型的建立模型驗(yàn)證CFD模擬結(jié)果F1浮閥塔板清液層高度的測(cè)量Figure 1 實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖. F1浮閥塔板清液層高度的測(cè)量Figure 2 F1浮閥塔板具體形式 (mm).開(kāi)孔面積 0.0156m2，開(kāi)孔率86%。F1浮閥塔板清液層高度的測(cè)量Figure 3 F1浮閥塔板清液層高度隨液體流量變化圖。F1浮閥塔板清液層高度的測(cè)量Figure 4 F1浮閥塔板清液層高度隨空塔氣速變化圖。F1浮閥塔板清液層高度的測(cè)量Figure 5 F1浮閥塔板清液層

2、高度隨堰高變化圖。F1浮閥塔板清液層高度的關(guān)聯(lián)其中a1=0.012, a2=0.034, a3=110, a4=1.44 和 a5=0.74 采用Benett et al 提出的方法對(duì)F1浮閥塔板清液層高度進(jìn)行了關(guān)聯(lián)。F1浮閥塔板清液層高度的測(cè)量Figure 6 計(jì)算得到的清液層高度和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比圖. 平均誤差1.4%絕對(duì)誤差4.7%歐拉兩相流模型方程模型中采用標(biāo)準(zhǔn) 湍流模型來(lái)描述塔板上氣液兩相的湍流流動(dòng). 動(dòng)量源相的確定閥內(nèi)閥外動(dòng)量源相的確定 Krishna et al 提出的適合于計(jì)算氣泡群的所受曳力計(jì)算方法。 上式中 表示塔板上平均的氣相體積相含率，采用先前的關(guān)聯(lián)式計(jì)算。計(jì)算域Figur

3、e 7 計(jì)算域示意圖. 邊界條件進(jìn)口出口：完全發(fā)展的湍流網(wǎng)格劃分Figure 7 網(wǎng)格劃分圖. 模型驗(yàn)證Fig 8 計(jì)算所得瞬時(shí)清液層高度隨時(shí)間變化圖。模型驗(yàn)證 為了驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性，我們選取了清液層高度這一塔板操作的重要參數(shù)來(lái)衡量所建的模型，對(duì)比了不同情況下的試驗(yàn)測(cè)定值、CFD模型計(jì)算值和Dhulesia 經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。 模型驗(yàn)證Figure 9 模擬得到的清液層高度和實(shí)驗(yàn)值隨空塔氣速變化對(duì)比圖. 模型驗(yàn)證Figure 10 模擬得到的清液層高度和實(shí)驗(yàn)值隨液體流量變化對(duì)比圖. 模型驗(yàn)證Figure 11 模擬得到的清液層高度和實(shí)驗(yàn)值隨堰高變化對(duì)比圖. CFD模擬結(jié)果 1s 2s 3s 4s 5

4、s 6sFigure 12塔板對(duì)稱(chēng)面氣液相含率分布圖（UG=1.24m/s, QL/W=0.0032m3/s/m） CFD模擬結(jié)果 1s 2s 3s 4s 5s 6sFigure 13閥蓋處氣液相含率分布圖（UG=1.24m/s, QL/W=0.0032m3/s/m） CFD模擬結(jié)果Figure 14不同截面氣體速度矢量分布圖（UG=1.24m/s, QL/W=0.0032m3/s/m） Z=0mm Z=8mm Z=30mm Z=60mm CFD模擬結(jié)果Figure 15 不同高度截面液體速度矢量分布圖（UG=1.24m/s, QL/W=0.0032m3/s/m） Z=0mm Z=8mm Z=30mm Z=60mm CFD模擬結(jié)果Figure 16 塔板中心對(duì)稱(chēng)截面上氣體豎直方向速度變化圖, y=0mxCFD模擬結(jié)果Figure 17 塔板x=0m截面上液體水平方向速度變化圖y結(jié)論本文采用非穩(wěn)態(tài)的Euler兩相流模型模擬計(jì)算了F1浮閥塔板氣液兩相流流場(chǎng)。模型考慮了氣體在液體中所受的曳力，并且選用Krishna et