塔振動(dòng)對(duì)篩板塔內(nèi)流場(chǎng)及溫度場(chǎng)分布規(guī)律影響的模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-08 20:02
在化工、石油等工業(yè)生產(chǎn)中塔設(shè)備通常安置在室外,將不可避免地受到自然風(fēng)載荷的作用。塔板是物料進(jìn)行傳熱的重要場(chǎng)所,為了探究風(fēng)載荷對(duì)塔板效率的影響,本文以某一篩板塔為研究對(duì)象,探究塔板在風(fēng)載荷作用下,塔板上氣液兩相流場(chǎng)及溫度場(chǎng)的分布情況。建立塔板的三維模型,選擇塔板上清液層的高度作為衡量模型準(zhǔn)確性的標(biāo)準(zhǔn)。模擬數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)相同,且和Sepideh模型值吻合良好,表明所建模型的準(zhǔn)確性。模擬塔板處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),在不同氣液負(fù)荷條件下塔板上氣液兩相流場(chǎng)及溫度場(chǎng)的分布情況。模擬風(fēng)載荷對(duì)塔板上氣液兩相流場(chǎng)及溫度場(chǎng)分布規(guī)律的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn):塔板沿風(fēng)向傾斜時(shí),同塔板沿液流橫向傾斜相比,塔板沿液流方向傾斜對(duì)塔板上氣液兩相流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的影響更大;塔板發(fā)生橫向周期振動(dòng)時(shí),塔板上的液體存在遲滯現(xiàn)象,與塔板的振動(dòng)不同步。塔板沿液流方向發(fā)生振動(dòng)時(shí),塔板上液體的流動(dòng)出現(xiàn)了周期性的斷流和射流,塔板上氣液兩相流場(chǎng)和溫度場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)較大的波動(dòng)。塔板發(fā)生復(fù)合振動(dòng)時(shí),塔板上清液層高度越高,塔板振動(dòng)對(duì)氣液兩相流場(chǎng)及溫度場(chǎng)的影響越大;長(zhǎng)周期大振幅的振動(dòng)對(duì)塔板上氣液兩相的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)影響更大。
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
篩板塔網(wǎng)格模型
3.2 模態(tài)分析步驟在 Ansys Workbench 中調(diào)用 Modal 模塊對(duì)篩板塔進(jìn)行模態(tài)分析,步驟如下:導(dǎo)格:(1)將在 ICEM CFD 軟件中劃分好的篩板塔整體網(wǎng)格導(dǎo)入 Ansys Workbenc Modal 模塊;(2)添加模型材料屬性:定義整個(gè)篩板塔的材料 Q345R、彈性模量和泊松板塔上每段的密度設(shè)置為上文計(jì)算出來(lái)的等效密度;(3)施加載荷與約束:在裙座底部施加固定約束;(4)求解模態(tài)并提取后處理結(jié)果。模態(tài)分析的流程如圖 2-3 所示。
篩板塔的前4階振型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ANSYS Workbench航空發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇轉(zhuǎn)子的模態(tài)分析[J]. 王偉,張昀碩. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2017(02)
[2]基于大渦模擬的超高層建筑風(fēng)振響應(yīng)分析[J]. 楊律磊,王軼翔,龔敏鋒. 建筑結(jié)構(gòu). 2016(20)
[3]多塔塔群設(shè)備失效原因分析及處理[J]. 梁霞玉. 化工設(shè)備與管道. 2016(05)
[4]帶TMD減振裝置的高聳設(shè)備模型風(fēng)洞試驗(yàn)[J]. 董子瑜,丁振宇,陳冰冰,高增梁. 壓力容器. 2016(05)
[5]波紋導(dǎo)向浮閥塔板二相流場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 趙培,汪敏,張秋香. 化學(xué)工程. 2016(02)
[6]大型脫硫塔噴淋段氣液兩相流動(dòng)與傳熱的數(shù)值仿真及驗(yàn)證[J]. 林瑜,陳德珍. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2016(01)
[7]高聳塔器的風(fēng)振模擬及其采用側(cè)向支撐的減振分析[J]. 彭恒,張榮鋼,杜顯赫,張貴辰,易寶生,游輝. 壓力容器. 2016(01)
[8]組合導(dǎo)向浮閥塔板的CFD模擬及反向流分析[J]. 劉江琳,張杰旭,紀(jì)利俊,陳葵,武斌,吳艷陽(yáng),朱家文. 化工學(xué)報(bào). 2016(05)
[9]高聳塔器風(fēng)致疲勞壽命時(shí)域分析[J]. 汪睿,陳學(xué)東,范志超. 中國(guó)機(jī)械工程. 2015(17)
[10]基于CFD數(shù)值模擬的高層建筑風(fēng)荷載研究[J]. 趙松波,王洪興. 低溫建筑技術(shù). 2015(02)
碩士論文
[1]風(fēng)荷載作用下建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)研究[D]. 趙建雋.河北工程大學(xué) 2017
[2]高聳板式塔的風(fēng)振響應(yīng)分析[D]. 牛偉建.燕山大學(xué) 2015
[3]鼓泡塔氣液兩相及氣液固三相流實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬[D]. 李孟.天津大學(xué) 2015
本文編號(hào):3219108
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
篩板塔網(wǎng)格模型
3.2 模態(tài)分析步驟在 Ansys Workbench 中調(diào)用 Modal 模塊對(duì)篩板塔進(jìn)行模態(tài)分析,步驟如下:導(dǎo)格:(1)將在 ICEM CFD 軟件中劃分好的篩板塔整體網(wǎng)格導(dǎo)入 Ansys Workbenc Modal 模塊;(2)添加模型材料屬性:定義整個(gè)篩板塔的材料 Q345R、彈性模量和泊松板塔上每段的密度設(shè)置為上文計(jì)算出來(lái)的等效密度;(3)施加載荷與約束:在裙座底部施加固定約束;(4)求解模態(tài)并提取后處理結(jié)果。模態(tài)分析的流程如圖 2-3 所示。
篩板塔的前4階振型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ANSYS Workbench航空發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇轉(zhuǎn)子的模態(tài)分析[J]. 王偉,張昀碩. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2017(02)
[2]基于大渦模擬的超高層建筑風(fēng)振響應(yīng)分析[J]. 楊律磊,王軼翔,龔敏鋒. 建筑結(jié)構(gòu). 2016(20)
[3]多塔塔群設(shè)備失效原因分析及處理[J]. 梁霞玉. 化工設(shè)備與管道. 2016(05)
[4]帶TMD減振裝置的高聳設(shè)備模型風(fēng)洞試驗(yàn)[J]. 董子瑜,丁振宇,陳冰冰,高增梁. 壓力容器. 2016(05)
[5]波紋導(dǎo)向浮閥塔板二相流場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 趙培,汪敏,張秋香. 化學(xué)工程. 2016(02)
[6]大型脫硫塔噴淋段氣液兩相流動(dòng)與傳熱的數(shù)值仿真及驗(yàn)證[J]. 林瑜,陳德珍. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2016(01)
[7]高聳塔器的風(fēng)振模擬及其采用側(cè)向支撐的減振分析[J]. 彭恒,張榮鋼,杜顯赫,張貴辰,易寶生,游輝. 壓力容器. 2016(01)
[8]組合導(dǎo)向浮閥塔板的CFD模擬及反向流分析[J]. 劉江琳,張杰旭,紀(jì)利俊,陳葵,武斌,吳艷陽(yáng),朱家文. 化工學(xué)報(bào). 2016(05)
[9]高聳塔器風(fēng)致疲勞壽命時(shí)域分析[J]. 汪睿,陳學(xué)東,范志超. 中國(guó)機(jī)械工程. 2015(17)
[10]基于CFD數(shù)值模擬的高層建筑風(fēng)荷載研究[J]. 趙松波,王洪興. 低溫建筑技術(shù). 2015(02)
碩士論文
[1]風(fēng)荷載作用下建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)研究[D]. 趙建雋.河北工程大學(xué) 2017
[2]高聳板式塔的風(fēng)振響應(yīng)分析[D]. 牛偉建.燕山大學(xué) 2015
[3]鼓泡塔氣液兩相及氣液固三相流實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬[D]. 李孟.天津大學(xué) 2015
本文編號(hào):3219108
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