在氣液兩相流動中,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、傳熱效率的關鍵,通過減小氣泡直徑縮短傳質距離、增大氣液傳質面積,是提高氣液兩相傳熱、傳質效率的有效手段之一。本文從氣泡的運動行為出發(fā),對單氣泡上升過程的切割行為進行了實驗和數(shù)值模擬研究,并通過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,利用氣泡流動顯示實驗對氣泡切割行為進行了實驗測量,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軟件進行了氣泡上升過程中切割行為的數(shù)值模擬。實驗與模擬結果表明:氣泡切割后,兩個子氣泡的上升速度均小于母氣泡,兩個子氣泡的表面積之和均大于母氣泡。實驗中,母氣泡的上升速度約為6.7cm/s,而兩個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,而兩個子氣泡的表面積之和為1.11cm~2。自行設計篩板塔實驗裝置,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個百分點;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。采用歐拉-歐拉兩相流模型分別模擬了增設破泡組件前后塔板上氣液流場的變化,模擬結果顯示: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題,且返混區(qū)域和霧沫夾帶現(xiàn)象也相應的減少。本文研究結果可為強化傳質傳熱提供理論指導。
【學位單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TQ021.1
【部分圖文】：

運動行為展開深入研究，探究導意義。預測塔板上氣液流動現(xiàn)象的一來獲得塔板上氣液流動的信息-11]，塔板上氣液兩相流場的模發(fā)展概述業(yè)得以應用，結構如圖 1-1 所般均為規(guī)則三角形分布狀。生層內(nèi)與液相完成質量與熱量的小、便于檢修等優(yōu)點。Proct通量更大，塔板效率更高，單本更為低廉。針對傳統(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：2870738