在氣液兩相流動(dòng)中,氣泡作為分散相,是連接微觀尺度與宏觀尺度的橋梁與紐帶,氣泡的尺寸特征是影響傳質(zhì)、傳熱效率的關(guān)鍵,通過(guò)減小氣泡直徑縮短傳質(zhì)距離、增大氣液傳質(zhì)面積,是提高氣液兩相傳熱、傳質(zhì)效率的有效手段之一。本文從氣泡的運(yùn)動(dòng)行為出發(fā),對(duì)單氣泡上升過(guò)程的切割行為進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究,并通過(guò)在篩板塔上安裝破泡組件,探究安裝前后氣泡特性的變化。主要研究工作如下:在自制的氣泡發(fā)生裝置內(nèi)純甘油體系下,利用氣泡流動(dòng)顯示實(shí)驗(yàn)對(duì)氣泡切割行為進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)量,比較了切割前后氣泡上升速度與氣泡表面積的變化,并利用ANSYS軟件進(jìn)行了氣泡上升過(guò)程中切割行為的數(shù)值模擬。實(shí)驗(yàn)與模擬結(jié)果表明:氣泡切割后,兩個(gè)子氣泡的上升速度均小于母氣泡,兩個(gè)子氣泡的表面積之和均大于母氣泡。實(shí)驗(yàn)中,母氣泡的上升速度約為6.7cm/s,而兩個(gè)子氣泡的上升速度僅為5.4cm/s和4.1cm/s;母氣泡的表面積為0.82cm~2,而兩個(gè)子氣泡的表面積之和為1.11cm~2。自行設(shè)計(jì)篩板塔實(shí)驗(yàn)裝置,安裝了3種孔徑分別為250μm、425μm、600μm的破泡組件,并比較了安裝前后塔板的濕板壓降、氣含率及氣泡特征的變化。結(jié)果表明:孔徑越小的破泡組件,其平均濕板壓降越高;破泡組件孔徑為425μm和600μm的微氣泡塔盤上氣含率比普通篩板和破泡組件孔徑為250μm微氣泡塔盤上的高4.5-8個(gè)百分點(diǎn);破泡組件孔徑為425μm和600μm的微氣泡塔盤上氣泡平均直徑僅為2.357cm和3.261cm,遠(yuǎn)小于普通篩板上的43.57cm;在表觀氣速為0.31m/s操作條件下,安裝孔徑為425μm和600μm破泡組件微氣泡塔盤上氣泡的最大上升速度僅為13.25cm/s和15cm/s,而普通篩板上則為21cm/s。安裝破泡組件前后氣泡的徑向分布規(guī)律基本相似,均呈現(xiàn)出由塔中央到塔壁氣泡直徑逐漸減小的趨勢(shì)。采用歐拉-歐拉兩相流模型分別模擬了增設(shè)破泡組件前后塔板上氣液流場(chǎng)的變化,模擬結(jié)果顯示:安裝破泡組件的篩板氣含率明顯高于普通篩板上的氣含率,且氣含率分布更為均勻。此外,破泡組件還明顯改善了篩板上氣相速度分布不均的問(wèn)題,且返混區(qū)域和霧沫夾帶現(xiàn)象也相應(yīng)的減少。本文研究結(jié)果可為強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱提供理論指導(dǎo)。
【學(xué)位單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TQ021.1
【部分圖文】：

運(yùn)動(dòng)行為展開(kāi)深入研究，探究導(dǎo)意義。預(yù)測(cè)塔板上氣液流動(dòng)現(xiàn)象的一來(lái)獲得塔板上氣液流動(dòng)的信息-11]，塔板上氣液兩相流場(chǎng)的模發(fā)展概述業(yè)得以應(yīng)用，結(jié)構(gòu)如圖 1-1 所般均為規(guī)則三角形分布狀。生層內(nèi)與液相完成質(zhì)量與熱量的小、便于檢修等優(yōu)點(diǎn)。Proct通量更大，塔板效率更高，單本更為低廉。針對(duì)傳統(tǒng)篩板的

林德篩板Fig.1-2Lindesievetray

圖 1-2 林德篩板Fig.1-2 Linde sieve tray列塔板降液管式塔板（Multiple Downcomers Si化物公司開(kāi)發(fā)的又一新型塔板，其目的穩(wěn)定性。它的創(chuàng)新之處在于：（1）多通篩板塔增加了 2-5 倍；（2）降液管安板上持液層區(qū)域依舊開(kāi)有篩孔；（3）之間的距離縮短為一般篩板的 50%-70
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本文編號(hào)：2870738