旋流板塔內兩相流場的CFD模擬與分析.pdf

1、旋流板塔(RST)是浙江大學發(fā)明的一種高效通用型傳質設備,其綜合性能優(yōu)于國外常用的吸收器,作為主設備已成功應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動是決定塔板效率的主要因素,因此研究氣液兩相流場將對塔板操作的優(yōu)化及結構的放大具有重要而現實的指導意義.該文以商用軟件FLUENT為求解軟件,擁有雙CPU及2G內存的服務器為硬件基礎,生成了含有大量網格的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RST內氣液運動進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的RST生成了計算所需的三維網格.用雙方程RNG K-ε模型模擬湍流,Eulerian模型模擬氣液兩相流動,得到了φ150mm及φ4000mmRST內一定空塔氣速下兩相流場的分布及特征,發(fā)現RST經放大后液相流場分布的一些問題.通過改進

3、數學模型,引進Granular流體模型對液體的湍流粘性進行修正,并選用相應的流體-固體交換系數,選用幾種特定的液滴粒徑,得到了φ150mm及φ4000mmRST內更為合理的流場分布結果,發(fā)現大型RST內氣液流場受液滴粒徑影響較大,對較小顆粒(小于300μm)的去除能力較小型RST要低.該文為RST內兩相流場的數值模擬提供了有效的方法,模擬結果有助于旋流板塔的結構優(yōu)化和放大設計.該文工作也為進一步的研究打下了良好的基礎,在RST流場CFD