本文關(guān)鍵詞：基于Fluent的鼓泡塔反應(yīng)器氣液兩相流數(shù)值模擬

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【摘要】：鼓泡床反應(yīng)器是結(jié)構(gòu)簡單的氣液兩相流反應(yīng)裝置,基于其簡單的結(jié)構(gòu)及較高的傳熱與傳質(zhì)效率,故在石油化工行業(yè)使用廣泛。對它進(jìn)行研究有助于設(shè)計(jì)出更加高效的反應(yīng)器結(jié)構(gòu),還能使得操作參數(shù)得以優(yōu)化,為實(shí)際生產(chǎn)提供依據(jù)。本文采用計(jì)算流體力學(xué)的雙流體模型,在不考慮相間質(zhì)量和熱量傳遞的情況下,基于VOF模型和Euler-Euler模型分別針對二維及三維鼓泡塔進(jìn)行了模擬分析,在同實(shí)驗(yàn)對比驗(yàn)證了模擬的正確性的情況下,改變操作參數(shù)及物性參數(shù),研究了二維模型下進(jìn)氣速度、液相粘度及氣液表面張力對氣泡生成及運(yùn)動軌跡的影響,接著建立三維模型,研究了分布器形式的不同對氣含率大小及分布規(guī)律的影響,確定最優(yōu)分布器模型,在最優(yōu)模型下研究了氣液表面張力、液相粘度、溫度以及表觀氣速對鼓泡塔氣含率大小及分布的影響。
【關(guān)鍵詞】：鼓泡塔反應(yīng)器 氣含率 表觀氣速 粘度 表面張力
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ052
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第一章 緒論6-16
• 1.1 論文背景及問題來源6-7
• 1.2 鼓泡塔氣液反應(yīng)器傳遞特性介紹7-12
• 1.2.1 鼓泡塔介紹7
• 1.2.2 鼓泡塔氣液反應(yīng)器主要結(jié)構(gòu)組成部分7-8
• 1.2.3 鼓泡塔結(jié)構(gòu)形式8-9
• 1.2.4 鼓泡塔氣液反應(yīng)器的傳遞特點(diǎn)9-10
• 1.2.5 鼓泡塔流型10-12
• 1.3 國內(nèi)外現(xiàn)狀12-14
• 1.4 研究內(nèi)容、方法及目的14-16
• 1.4.1 研究內(nèi)容及方法14-15
• 1.4.2 研究目的15-16
• 第二章 CFD軟件介紹16-18
• 2.1 CFD簡介16
• 2.2 k-ε 湍流模型16-17
• 2.3 VOF模型17
• 2.4 歐拉模型17-18
• 第三章 氣泡形成過程及運(yùn)動軌跡數(shù)值模擬18-32
• 3.1 模擬準(zhǔn)確性的驗(yàn)證18-20
• 3.1.1 氣泡產(chǎn)生裝置及其數(shù)值建模18-19
• 3.1.2 網(wǎng)格劃分及邊界條件的設(shè)置19
• 3.1.3 模擬的正確性驗(yàn)證19-20
• 3.2 單氣泡形成過程20-22
• 3.2.1 單氣泡相分布云圖20-21
• 3.2.2 單氣泡形成速度矢量分布21-22
• 3.3 單氣泡形成及運(yùn)動軌跡數(shù)值模擬22-30
• 3.3.1 邊界條件及物理模型22-23
• 3.3.2 進(jìn)氣速度對氣泡生成的影響23-24
• 3.3.3 進(jìn)氣速度對氣泡軌跡的影響24-26
• 3.3.4 液相粘度對氣泡生成的影響26-28
• 3.3.5 液相粘度對氣泡軌跡的影響28-29
• 3.3.6 氣液表面張力對氣泡生成的影響29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-32
• 第四章 分布器結(jié)構(gòu)對鼓泡塔氣液兩相流及混合性能的影響32-55
• 4.1 單孔進(jìn)氣式鼓泡塔氣液兩相流數(shù)值模擬32-37
• 4.1.1 物理模型及網(wǎng)格劃分32-33
• 4.1.2 數(shù)學(xué)模型及邊界條件33
• 4.1.3 結(jié)果及討論33-37
• 4.2 不同分布器形式對氣含率的影響37-40
• 4.3 進(jìn)氣孔中心距對氣液兩相流的影響40-48
• 4.3.1 兩孔分布器進(jìn)氣孔中心距對氣液兩相流的影響40-44
• 4.3.2 四孔分布器進(jìn)氣孔中心距對氣液兩相流的影響44-48
• 4.4 進(jìn)氣孔排布的對稱性對氣液兩相流的影響48-51
• 4.4.1 氣含率48-50
• 4.4.2 時均軸向液速50-51
• 4.5 篩板式分布器鼓泡塔對氣含率的影響51-54
• 4.5.1 氣含率52-54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 第五章 基于Fluent的鼓泡塔中氣含率的數(shù)值模擬55-65
• 5.1 鼓泡塔三維數(shù)學(xué)模型55-56
• 5.2 網(wǎng)格劃分及邊界條件設(shè)置56-57
• 5.3 表面張力對氣含率的影響57-59
• 5.4 液相粘度對氣含率的影響59-60
• 5.5 溫度對氣含率的影響60-62
• 5.6 表觀氣速對氣含率的影響62-63
• 5.7 本章小結(jié)63-65
• 第六章 結(jié)論與展望65-67
• 6.1 結(jié)論65-66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 在讀期間發(fā)表論文情況71-72
• 致謝72-73

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本文編號：1036149