發(fā)布時(shí)間：2017-08-20 19:46

  本文關(guān)鍵詞：新型旋轉(zhuǎn)泡沫洗滌器的流體力學(xué)和傳質(zhì)特性研究

  更多相關(guān)文章： 新型旋轉(zhuǎn)泡沫洗滌器 氣液傳質(zhì) 流體力學(xué)特性 傳質(zhì)特性

【摘要】：新型旋轉(zhuǎn)泡沫洗滌器是利用氣-液逆向激烈湍流的、逆向混合的、液體表面快速更新的氣-液混合區(qū)域而形成的泡沫區(qū)強(qiáng)化氣液兩相傳質(zhì)的一種新型的氣液傳質(zhì)設(shè)備。與傳統(tǒng)洗滌設(shè)備相比,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、使用周期長(zhǎng)、適用范圍廣、設(shè)備投資少、凈化效率高等特點(diǎn),可用于冶金、電廠、水泥廠、磷酸廠、焦化廠、煉油廠、鍋爐等領(lǐng)域。新型旋轉(zhuǎn)泡沫洗滌器采用氣液逆流的方式,使具有一定速度的氣—液兩種流體沿軸向相向流動(dòng),在洗滌管中沿軸向作相向運(yùn)動(dòng),并發(fā)生高速碰撞,因而在流體流動(dòng)通道內(nèi)產(chǎn)生泡沫層,該泡沫層內(nèi)存在大量的返混,且液體表面積大、更新快速,利用泡沫層的這些特點(diǎn)可達(dá)到氣液高效傳質(zhì)、傳熱的目的。本文從流體力學(xué)和傳質(zhì)特性方面對(duì)新型旋轉(zhuǎn)泡沫洗滌器進(jìn)行了研究。對(duì)該洗滌器的流體力學(xué)特性的研究包括氣液兩相流體流動(dòng)液相負(fù)荷上下限、氣相負(fù)荷上下限、壓降、射流噴射高度、液速、氣速等。結(jié)果表明,當(dāng)液氣比的范圍為0.009~0.02,氣相負(fù)荷范圍為155.67~355.34 m3/h時(shí),在洗滌管中可以形成穩(wěn)定泡沫層,此時(shí)達(dá)到較佳傳質(zhì)效率。根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的壓降曲線、射流噴射高度曲線及其相應(yīng)的理論關(guān)聯(lián)式,推導(dǎo)可知流體的物系條件、洗滌器的結(jié)構(gòu)、尺寸都影響著新型旋轉(zhuǎn)泡沫洗滌器的流體力學(xué)相關(guān)性質(zhì)。本文針對(duì)洗滌管內(nèi)氣液兩相的流動(dòng)特點(diǎn)分別建立了一維和二維的流動(dòng)模型,與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比可知,該模型對(duì)新型旋轉(zhuǎn)泡沫洗滌器中氣液兩相的流速分布特點(diǎn)的描述合理。本文根據(jù)兩相流體的流場(chǎng)分布特點(diǎn)建立了傳質(zhì)微分方程,通過數(shù)學(xué)計(jì)算的方法求解該微分方程,最終得到洗滌器內(nèi)的傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型。該數(shù)學(xué)模型反映了洗滌器內(nèi)自由湍動(dòng)射流與氣體之間高速碰撞后形成的穩(wěn)定液相旋流與泡沫區(qū)內(nèi)的傳質(zhì)過程,對(duì)進(jìn)一步理解新型旋轉(zhuǎn)泡沫洗滌器中氣液傳質(zhì)過程及其傳質(zhì)強(qiáng)化元件的開發(fā)及研究有著重大意義。為了探究洗滌器傳質(zhì)強(qiáng)化元件—噴嘴對(duì)新型旋轉(zhuǎn)泡沫洗滌器的影響,本文還將動(dòng)力波噴嘴和螺旋噴嘴結(jié)構(gòu)下的流體力學(xué)和傳質(zhì)特性進(jìn)行了比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:噴嘴結(jié)構(gòu)在很大程度上影響著流體力學(xué)特性和傳質(zhì)特性,動(dòng)力波噴嘴的傳質(zhì)效率略高,但液相體積傳質(zhì)系數(shù)略低,且動(dòng)力波噴嘴的的阻力比螺旋噴嘴大。
【關(guān)鍵詞】：新型旋轉(zhuǎn)泡沫洗滌器 氣液傳質(zhì) 流體力學(xué)特性 傳質(zhì)特性
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH69
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 主要符號(hào)對(duì)照表9-11
• 第1章 文獻(xiàn)綜述11-24
• 1.1 行業(yè)背景11-15
• 1.1.1 紡織工業(yè)11
• 1.1.2 制藥行業(yè)11-13
• 1.1.3 鋼鐵工業(yè)13-14
• 1.1.4 石油化工14-15
• 1.2 新型旋轉(zhuǎn)泡沫洗滌器概述15-18
• 1.2.1 概況15
• 1.2.2 工藝原理15-16
• 1.2.3 特點(diǎn)16-18
• 1.2.4 應(yīng)用18
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展18-22
• 1.3.1 工業(yè)應(yīng)用進(jìn)展19-20
• 1.3.2 理論研究進(jìn)展20-22
• 1.4 研究目的及內(nèi)容22-24
• 第2章 新型旋轉(zhuǎn)泡沫洗滌器的流體力學(xué)研究24-41
• 2.1 實(shí)驗(yàn)裝置和流程24-25
• 2.2 流體力學(xué)特性25-33
• 2.2.1 負(fù)荷性能圖25-27
• 2.2.2 壓降27-28
• 2.2.3 壓降預(yù)測(cè)28-29
• 2.2.4 噴射高度29-31
• 2.2.5 噴射高度預(yù)測(cè)31-33
• 2.3 流體流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型33-40
• 2.3.1 氣體流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型34-35
• 2.3.2 液體流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型35-40
• 2.4 小結(jié)40-41
• 第3章 新型旋轉(zhuǎn)泡沫洗滌器的傳質(zhì)過程研究41-54
• 3.1 傳質(zhì)效率41-42
• 3.2 傳質(zhì)系數(shù)42-44
• 3.3 傳質(zhì)過程的數(shù)學(xué)模型44-48
• 3.4 結(jié)果分析與討論48-53
• 3.4.1 模型計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比48-49
• 3.4.2 液氣比L/G對(duì)傳質(zhì)特性的影響49-50
• 3.4.3 氣體流量G對(duì)傳質(zhì)特性的影響50-53
• 3.5 小結(jié)53-54
• 第4章 噴嘴結(jié)構(gòu)的影響54-62
• 4.1 噴嘴出口流速的計(jì)算方法55
• 4.2 流體力學(xué)特性的比較55-58
• 4.2.1 負(fù)荷性能圖56
• 4.2.2 壓降56-57
• 4.2.3 噴射高度57-58
• 4.3 傳質(zhì)特性的比較58-61
• 4.3.1 傳質(zhì)效率58-59
• 4.3.2 傳質(zhì)系數(shù)59-61
• 4.4 小結(jié)61-62
• 第5章 工業(yè)應(yīng)用62-65
• 第6章 結(jié)論與建議65-67
• 6.1 結(jié)論65-66
• 6.2 建議66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-72
• 附錄72-76
• 碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果76

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬洪亭;張于峰;章熙民;;空氣噴射對(duì)旋轉(zhuǎn)圓筒表面?zhèn)髻|(zhì)特性的影響[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年07期

2 馬洪亭;張于峰;王同喜;;旋轉(zhuǎn)圓筒表面對(duì)流傳質(zhì)特性[J];天津大學(xué)學(xué)報(bào);2006年10期

3 王維,石炎福,余華瑞;三相流中添加劑對(duì)傳質(zhì)特性的影響[J];四川聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版);1999年01期

4 張東翔,薛榮書,譚世語,Tarasov VV;周期性機(jī)械激勵(lì)液液體系相界面層的傳質(zhì)特性[J];化工學(xué)報(bào);2000年01期

5 楊玲,張鵬遠(yuǎn);旋轉(zhuǎn)床內(nèi)填料表面?zhèn)髻|(zhì)特性的研究[J];北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年03期

6 盛義平,喬長(zhǎng)鎖;鼓泡曝氣傳質(zhì)特性的研究[J];燕山大學(xué)學(xué)報(bào);2000年03期

7 張麗芬,程振平,路建美,劉長(zhǎng)厚;非絕熱降膜蒸餾塔傳質(zhì)特性的研究[J];蘇州絲綢工學(xué)院學(xué)報(bào);2000年03期

8 閆凱;賀瀟;張宇博;車得福;;傾斜上升管內(nèi)氣液兩相彈狀流壁面?zhèn)髻|(zhì)特性研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2009年09期

9 單濤;劉強(qiáng);王振波;;超短接觸旋流反應(yīng)器內(nèi)傳質(zhì)特性的試驗(yàn)研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2013年03期

10 臧曉紅;王軍;劉延來;;ILAR中添加微量表面活性物質(zhì)傳質(zhì)特性[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);2006年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 左懷英;魏季和;;側(cè)頂復(fù)吹條件下AOD熔池內(nèi)的傳質(zhì)特性[A];2008年全國(guó)冶金物理化學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 記者 郭偉;我省兩項(xiàng)“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃獲驗(yàn)收[N];河北日?qǐng)?bào);2011年

2 記者 趙引德;石藥華藥牽頭攻克關(guān)鍵技術(shù)[N];中國(guó)化工報(bào);2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張濤;內(nèi)循環(huán)流化床反應(yīng)器流動(dòng)傳質(zhì)特性的計(jì)算流體力學(xué)模擬研究[D];華南理工大學(xué);2012年

2 劉龍;獸疫鏈球菌發(fā)酵生產(chǎn)透明質(zhì)酸過程控制與優(yōu)化[D];江南大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 廖婧;新型旋轉(zhuǎn)泡沫洗滌器的流體力學(xué)和傳質(zhì)特性研究[D];湘潭大學(xué);2016年

2 張衛(wèi)利;硅橡膠膜滲透萃取芳香酸水溶液傳質(zhì)特性研究[D];大連理工大學(xué);2013年

3 張靳;高濃度臭氧水動(dòng)態(tài)傳質(zhì)特性的研究[D];大連海事大學(xué);2013年

4 萬東玉;三相逆流化床內(nèi)流體力學(xué)和傳質(zhì)特性的實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬[D];青島科技大學(xué);2014年

5 鄧濤;有機(jī)稀溶液在吹脫條件下的傳質(zhì)特性及CFX數(shù)值模擬研究[D];北京化工大學(xué);2006年

6 張慶勇;Taylor流的流動(dòng)、液相混合和液側(cè)傳質(zhì)特性實(shí)驗(yàn)研究[D];北京化工大學(xué);2008年

，

本文編號(hào)：708483