【摘要】：噴霧煙氣脫硫過程中液滴在流場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),在表面剪切力的作用下形成內(nèi)部循環(huán)流動(dòng),影響液滴內(nèi)部傳質(zhì)特性,進(jìn)而影響霧滴吸收SO_2的過程.以單個(gè)懸浮液滴為研究對(duì)象,采用VOF(volume of fluid)方法計(jì)算了不同雷諾數(shù)下霧滴內(nèi)部流動(dòng)特性和SO_2氣體在水霧霧滴內(nèi)部的擴(kuò)散,探討了不同雷諾數(shù)下霧滴表面的速度分布以及霧滴內(nèi)部循環(huán)流動(dòng)對(duì)霧滴內(nèi)部SO_2濃度分布的影響.數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明:氣流流場(chǎng)中的液滴與氣流存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),在表面剪切力的作用下液滴內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生2個(gè)相互對(duì)稱的渦流,渦心距離液滴中心的距離為2/3R_d,渦流速度隨著雷諾數(shù)的增加而增大.霧滴對(duì)SO_2的吸收過程受到2種機(jī)理的控制:一種是在濃度梯度推動(dòng)下向霧滴內(nèi)部的徑向擴(kuò)散;另一種是霧滴內(nèi)部循環(huán)流動(dòng)誘發(fā)的擴(kuò)散傳質(zhì).通過SO_2在霧滴中徑向擴(kuò)散時(shí)間與渦流形成的特征時(shí)間、內(nèi)部循環(huán)流動(dòng)誘發(fā)SO_2傳質(zhì)的特征時(shí)間的對(duì)比,表明在霧滴內(nèi)部,循環(huán)渦流流動(dòng)對(duì)吸附傳質(zhì)過程具有重要的影響,隨著雷諾數(shù)的不斷增加,霧滴內(nèi)部循環(huán)流動(dòng)對(duì)SO_2傳質(zhì)影響逐漸增大.
[Abstract]:In the process of spray flue gas desulfurization (FGD), the droplet moves in the flow field, and the internal circulation flow is formed under the action of the surface shear force, which affects the internal mass transfer characteristics of the droplet and further affects the process of the droplet absorption of SO_2. VOF (volume of fluid) method was used to calculate the internal flow characteristics of droplets and the diffusion of SO_2 gas in droplets with different Reynolds numbers. The velocity distribution on the droplet surface under different Reynolds numbers and the effect of the circulating flow within the droplet on the concentration distribution of SO_2 in the droplet were investigated. The numerical results show that when the droplet and the airflow are in relative motion in the flow field, two symmetric eddy currents will occur in the droplet under the action of the surface shear force, and the distance from the center of the vortex center to the droplet center is 2 / 3 RSD. The eddy current velocity increases with the increase of Reynolds number. The absorption of SO_2 by droplets is controlled by two mechanisms: one is the radial diffusion to the droplet interior driven by the concentration gradient, the other is the diffusion mass transfer induced by the circular flow inside the droplet. By comparing the characteristic time of radial diffusion of SO_2 in droplets with the characteristic time of eddy current formation and the characteristic time of SO_2 mass transfer induced by internal circulation flow, it is shown that the circulating eddy current flow has an important influence on the adsorption and mass transfer process in the droplet. With the increase of Reynolds number, the influence of droplet circulation on SO_2 mass transfer increases gradually.
【作者單位】： 江蘇大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院;韓國(guó)慶尚國(guó)立大學(xué)機(jī)械與航空學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51106064,11502097) 江蘇省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(20150511) 江蘇大學(xué)青年基金資助項(xiàng)目(FCJJ2015001)
【分類號(hào)】：O35

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本文編號(hào)：2427413