列管內(nèi)構(gòu)件對(duì)鼓泡塔流動(dòng)發(fā)展的影響研究的開題報(bào)告

列管內(nèi)構(gòu)件對(duì)鼓泡塔流動(dòng)發(fā)展的影響研究的開題報(bào)告一、研究背景及意義鼓泡塔是一種廣泛應(yīng)用于化工領(lǐng)域的氣液傳質(zhì)設(shè)備。在鼓泡塔內(nèi)部，氣液通過交替分布的氣、液兩相之間的界面進(jìn)行傳質(zhì)和反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體中有害組分的去除和化合物的精餾分離。近年來(lái)，隨著化工工業(yè)的發(fā)展和能源環(huán)保等方面的要求提升，鼓泡塔的應(yīng)用范圍和技術(shù)要求也不斷擴(kuò)大和提高。鼓泡塔流動(dòng)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一是列管內(nèi)構(gòu)件的設(shè)計(jì)和選擇。基于制約因素和傳質(zhì)性能的考慮，研究不同列管構(gòu)件對(duì)鼓泡塔流動(dòng)和傳質(zhì)的影響，對(duì)于鼓泡塔的穩(wěn)定運(yùn)行和性能提升具有重要意義和應(yīng)用價(jià)值。二、現(xiàn)狀分析目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)對(duì)鼓泡塔及其內(nèi)構(gòu)件的性能和影響進(jìn)行了大量研究，取得了豐碩的成果。例如，對(duì)于鼓泡塔內(nèi)液相流動(dòng)行為的研究，許多學(xué)者利用數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)方法探究了不同列管內(nèi)構(gòu)件的影響、不同入口液體流量、塔徑和流體黏度等因素對(duì)液相流動(dòng)特性的影響，完善了液相流動(dòng)的理論模型和實(shí)驗(yàn)方法。同時(shí)，在氣體相流動(dòng)方面，研究人員也探究了不同氣體流量、塔徑和氣體物理性質(zhì)等因素對(duì)氣相流動(dòng)特性的影響。然而，目前，液氣兩相在鼓泡塔流動(dòng)中存在較強(qiáng)的相互作用，液相對(duì)于氣相的強(qiáng)烈滯后現(xiàn)象和渦流的形成，使得液相和氣相之間的相互作用對(duì)于鼓泡塔內(nèi)流動(dòng)和傳質(zhì)過程的影響還需要進(jìn)一步深入探討和研究。三、研究?jī)?nèi)容和方法在本研究中，將利用數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)方法對(duì)鼓泡塔內(nèi)液氣兩相流動(dòng)和傳質(zhì)過程進(jìn)行研究，著重探究不同列管內(nèi)構(gòu)件對(duì)于鼓泡塔流動(dòng)發(fā)展的影響。具體內(nèi)容如下：1.利用計(jì)算流體力學(xué)軟件對(duì)不同列管內(nèi)構(gòu)件下鼓泡塔流動(dòng)和傳質(zhì)進(jìn)行模擬，分析比較不同構(gòu)件下塔內(nèi)的液相流動(dòng)、氣相流動(dòng)和液氣兩相之間的相互作用關(guān)系。2.根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái)架，對(duì)比模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，通過對(duì)不同列管內(nèi)構(gòu)件下的氣液介質(zhì)流量、壓力、反應(yīng)器體積等多因素進(jìn)行優(yōu)選，探究不同列管內(nèi)構(gòu)件對(duì)于鼓泡塔內(nèi)流動(dòng)和傳質(zhì)過程的影響。3.借助圖像分析和圖像處理等技術(shù)手段，獲取實(shí)驗(yàn)過程中的各項(xiàng)物理參數(shù)數(shù)據(jù)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析和研究。四、預(yù)期成果1.完善液氣兩相流動(dòng)和傳質(zhì)理論模型，深入探究不同列管內(nèi)構(gòu)件對(duì)于鼓泡塔流動(dòng)和傳質(zhì)過程的影響。2.獲得不同列管內(nèi)構(gòu)件下鼓泡塔內(nèi)液相流動(dòng)、氣相流動(dòng)和液氣兩相流動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為設(shè)計(jì)和優(yōu)化鼓泡塔提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。3.提出對(duì)于不同實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景下優(yōu)化設(shè)計(jì)的建議和方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)鼓泡塔流動(dòng)和傳質(zhì)性能的進(jìn)一步提升。五、研究進(jìn)展計(jì)劃本次研究計(jì)劃于2021年12月開始，預(yù)計(jì)2023年6月完成，詳細(xì)的研究進(jìn)展計(jì)劃如下：2021.12-2022.3：文獻(xiàn)綜述和基礎(chǔ)理論研究。2022.3-2022.6：數(shù)值模擬和基本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取。2022.6-2022.9：實(shí)驗(yàn)室優(yōu)化設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。