鼓泡塔反應(yīng)器因具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、產(chǎn)能大、易操作、傳熱傳質(zhì)好和床層壓降小等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于化工、能源、環(huán)境及生物等工業(yè)領(lǐng)域中,且很多過(guò)程是在高壓下進(jìn)行的。準(zhǔn)確預(yù)測(cè)在加壓條件下氣液兩相流的流動(dòng)狀況及各種流體力學(xué)參數(shù),對(duì)加壓鼓泡塔的設(shè)計(jì)、放大與優(yōu)化都具有重要意義。本文在FLUENT15.0平臺(tái)上對(duì)加壓鼓泡塔內(nèi)氣液兩相流進(jìn)行數(shù)值模擬,根據(jù)加壓條件下的冷模實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（秦玉建2012）對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行修正,并考察壓力等條件對(duì)鼓泡塔流體力學(xué)行為的影響。主要研究結(jié)果如下:首先,將ERT測(cè)試技術(shù)與傳統(tǒng)測(cè)試技術(shù)（壓差法、電導(dǎo)探針?lè)ǎ⿲?duì)比分析,在加壓鼓泡塔Pane 1和Plane 2處的平均氣含率都隨著表觀氣速的增加而增加,且三種測(cè)試技術(shù)結(jié)果基本吻合,驗(yàn)證了ERT在加壓鼓泡塔中測(cè)試的可靠性。同時(shí)采用CFD-PBM耦合模型對(duì)加壓鼓泡塔內(nèi)氣液兩相流進(jìn)行三維數(shù)值模擬�？疾觳僮鲏毫�(duì)橫截面氣含率、剖面氣含率的影響,將ERT實(shí)時(shí)采集的橫截面氣含率分布和時(shí)間序列圖與模擬結(jié)果進(jìn)行比較分析。研究結(jié)果表明ERT測(cè)試結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果基本吻合,能夠?qū)訅汗呐菟䞍?nèi)流體力學(xué)參數(shù)進(jìn)行穩(wěn)定測(cè)量,且對(duì)加壓鼓泡塔內(nèi)氣液兩相流可以進(jìn)行實(shí)時(shí)性和可視... 

【文章來(lái)源】：北京石油化工學(xué)院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

氣泡通過(guò)液體運(yùn)動(dòng)的形狀機(jī)制Fig.1-1Shapemechanismofbubblesmovingthroughliquid

Level Cells Faces Nodes Partitions0 576 52 135 320 22 580 4圖2-2 加壓鼓泡塔幾何模型Fig.2-2 Geometry of the pressurized bubble column圖2-3 加壓鼓泡塔底面網(wǎng)格Fig.2-3 Bottom mesh of the pressurized bubble column2.3 數(shù)學(xué)模型本部分工作采用 CFD-PBM 耦合模型在操作壓力為 1.0 MPa、表觀氣速分別為 0.120 m/s、0.161 m/s、0.196 m/s 的條件下對(duì)加壓鼓泡塔內(nèi)氣液兩相流進(jìn)行數(shù)值模擬。

圖2-2 加壓鼓泡塔幾何模型Fig.2-2 Geometry of the pressurized bubble column圖2-3 加壓鼓泡塔底面網(wǎng)格Fig.2-3 Bottom mesh of the pressurized bubble column2.3 數(shù)學(xué)模型本部分工作采用 CFD-PBM 耦合模型在操作壓力為 1.0 MPa、表觀氣速分別為 0.120 m/s、0.161 m/s、0.196 m/s 的條件下對(duì)加壓鼓泡塔內(nèi)氣液兩相流進(jìn)行數(shù)值模擬。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于氣泡群相間作用力模型的加壓鼓泡塔流體力學(xué)模擬[J]. 劉鑫,張煜,張麗,靳海波.  化工學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]多級(jí)鼓泡塔內(nèi)液體速度分布的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 樊亞超,靳海波,秦嶺,楊索和,何廣湘.  化學(xué)工程. 2011(10)
[3]結(jié)構(gòu)仿真高精度有限元網(wǎng)格劃分方法[J]. 李濤,左正興,廖日東.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2009(06)
[4]γ射線透射技術(shù)測(cè)量氣液鼓泡塔內(nèi)氣含率的軸向分布[J]. 靳海波,楊索和,佟澤民.  化工學(xué)報(bào). 2004(09)
[5]采用壓力傳感技術(shù)測(cè)量鼓泡床中流體力學(xué)參數(shù)[J]. 張同旺,靳海波,何廣湘,楊索和,佟澤民.  化工學(xué)報(bào). 2004(03)
[6]計(jì)算流體力學(xué)（CFD）在化學(xué)工程中的應(yīng)用[J]. 尹曄東,王運(yùn)東,費(fèi)維揚(yáng).  石化技術(shù). 2000(03)

博士論文
[1]鼓泡床反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)研究及CFD-PBM耦合模型數(shù)值模擬[D]. 邢楚填.清華大學(xué) 2014
[2]湍動(dòng)鼓泡塔充分發(fā)展段的流體力學(xué)與內(nèi)構(gòu)件技術(shù)研究[D]. 張煜.浙江大學(xué) 2011
[3]鼓泡塔反應(yīng)器氣液兩相流數(shù)值模擬模型及應(yīng)用[D]. 李光.華東理工大學(xué) 2010
[4]氣液（漿）反應(yīng)器流體力學(xué)行為的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬[D]. 王鐵峰.清華大學(xué) 2004

碩士論文
[1]影響鼓泡塔氣—液兩相流流體力學(xué)行為因素的研究[D]. 翟甜.西北大學(xué) 2014
[2]加壓氣液鼓泡塔流體力學(xué)參數(shù)的測(cè)量與CFD數(shù)值模擬[D]. 秦玉建.北京化工大學(xué) 2012
[3]加壓漿態(tài)鼓泡床反應(yīng)器中部分流體力學(xué)特性的研究[D]. 楊索和.北京化工大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3414625