作為一種化工強(qiáng)化設(shè)備,旋轉(zhuǎn)填料床借助于高速旋轉(zhuǎn)的填料將液體剪切成微小的液滴單元,使得液體比表面積增大,極大地提高氣液傳質(zhì)效率,改善微觀混合性能。但因旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜嚴(yán)密和液體速度大,導(dǎo)致難以借助現(xiàn)有技術(shù)手段對(duì)其進(jìn)行定性和定量分析,使得目前對(duì)于旋轉(zhuǎn)填料床的研究大多集中于流體物性和操作參數(shù)對(duì)流體流動(dòng)規(guī)律影響方面,缺乏對(duì)填料結(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)部流體力學(xué)的深入探究,而此部分工作的完成對(duì)于旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及進(jìn)一步工業(yè)化應(yīng)用具有重要的意義。因此,本論文在前人研究的基礎(chǔ)上,通過合理設(shè)計(jì)和改變填料特性,采用CFD和PIV兩種技術(shù)手段來探究逆流旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)液體流動(dòng)特性的影響規(guī)律。本文首先利用PIV技術(shù)對(duì)篩板填料逆流旋轉(zhuǎn)床的液體運(yùn)動(dòng)行為進(jìn)行了可視化觀測(cè),以水-空氣作為研究體系,考察了篩板填料特征尺寸（徑向厚度:0.067⁰.118 m）、轉(zhuǎn)速（400¹200 rpm）以及液體初始速度（0.5².5 m/s）對(duì)流體力學(xué)特性的影響。同時(shí),以CFD技術(shù)的Fluent 15.0作為計(jì)算平臺(tái),通過合理簡(jiǎn)化填料幾何結(jié)構(gòu),采用VOF多相流模型、RSM模... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

經(jīng)典的逆流旋轉(zhuǎn)填料床結(jié)構(gòu)示意圖

中北大學(xué)學(xué)位論文8利用Fluent軟件進(jìn)行流體計(jì)算求解的基本流程，如圖1.2所示：首先利用二維（CAXACAD）或三維（Pro E）軟件進(jìn)行幾何建模，將建立的物理模型導(dǎo)入到 ICEM 軟件中進(jìn)行結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分，最后將 Mesh 文件導(dǎo)入到 Fluent 軟件中進(jìn)行模型選擇、邊界條件設(shè)定、計(jì)算求解方法選擇以及計(jì)算控制參數(shù)設(shè)定等設(shè)置，進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算求解。通過殘差圖判斷其計(jì)算結(jié)果是否收斂，最后將 cas 和 dat 文件導(dǎo)入到 Tecplot 和CFD-Post 軟件中進(jìn)行后處理分析。圖 1.2 數(shù)值模擬流程示意圖經(jīng)過幾十年的發(fā)展，CFD 技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的流體力學(xué)特性研究均已得到了廣泛開展，學(xué)者們利用該技術(shù)取得了許多成果。但是其模擬結(jié)果缺乏驗(yàn)證，因此必須借助實(shí)驗(yàn)

11圖 1.3 PIV 測(cè)速原理示意圖PIV 技術(shù)作為一種現(xiàn)代化測(cè)速技術(shù)，其具有以下特點(diǎn)。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程中為了獲得高清晰度的圖像必須遵循如下的基本準(zhǔn)則[27]。（1）基本準(zhǔn)則：① 目標(biāo)反應(yīng)器制造：激光所照路徑上反應(yīng)器的材質(zhì)盡量采用有機(jī)玻璃等材質(zhì)，使得模型呈現(xiàn)透明狀，當(dāng)激光照射時(shí)不產(chǎn)生反光現(xiàn)象，以便于片光源和相機(jī)的擺放和照射；② 示蹤粒子的選擇：粒子形狀必須圓滑且大小統(tǒng)一，具有良好的跟隨性和高效率的光散射強(qiáng)度；③ 查詢區(qū)域的粒子數(shù)：粒子濃度、脈沖時(shí)間間隔以及查詢區(qū)域的大小決定粒子數(shù)量。為了使得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有較高準(zhǔn)確率，每一次查詢區(qū)域內(nèi)粒子數(shù)對(duì)應(yīng)當(dāng)不小于 10 對(duì)；

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3349905