基于雙歐拉方法的脈沖篩板萃取柱中液液兩相流的數(shù)值實(shí)驗(yàn)與關(guān)聯(lián).pdf

1、脈沖篩板萃取柱是一種典型的多級(jí)萃取設(shè)備，廣泛應(yīng)用于石油化工、核化工、濕法冶金、醫(yī)藥生產(chǎn)等領(lǐng)域。深入研究脈沖篩板萃取柱內(nèi)的兩相流體力學(xué)特性，對(duì)設(shè)備操作性能的改進(jìn)、設(shè)備結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和放大以及實(shí)際操作條件的選擇和優(yōu)化等方面有著重大意義。
　　本文借助計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent對(duì)標(biāo)準(zhǔn)脈沖篩板萃取柱中水-正十二烷體系的兩相流場(chǎng)進(jìn)行CFD模擬計(jì)算?；诤?jiǎn)化的二維幾何模型采用前處理軟件ICEM進(jìn)行網(wǎng)格劃分，湍流模型選用標(biāo)準(zhǔn)模型，曳力模型選用球形

2、曳力模型（Schiller and Nauman模型），本文沒有考慮分散相液滴的聚并與破碎行為，液滴直徑設(shè)為常數(shù)2mm，采用壓力-速度耦合求解器及SIMPLE離散算法對(duì)歐拉方程組進(jìn)行求解計(jì)算。
　　對(duì)不同操作條件（脈沖速度、連續(xù)相流率、分散相流率）下的兩相流場(chǎng)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的CFD數(shù)值實(shí)驗(yàn)，計(jì)算結(jié)果表明：在一定的脈沖條件下，隨著兩相總流率的增大，脈沖篩板萃取柱內(nèi)的兩相操作逐漸從分散區(qū)過渡到液泛區(qū)，正常操作遭到破壞。在穩(wěn)態(tài)操作條件下

3、，分散相存留分?jǐn)?shù)隨分散相流率以及兩相流比的增大而增大；分散相存留分?jǐn)?shù)隨連續(xù)相流率的增大而略微增大，基本上可以忽略其影響；分散相存留分?jǐn)?shù)隨脈沖速度的增大呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)，但是變化趨勢(shì)不是太明顯。在非穩(wěn)態(tài)操作條件下，分散相存留分?jǐn)?shù)隨兩相流率、兩相流比以及脈沖速度的增大呈現(xiàn)出較大的波動(dòng)，沒有明顯的規(guī)律。
　　通過CFD數(shù)值實(shí)驗(yàn)得到了不同操作條件下的分散相存留分?jǐn)?shù)，采用Pratt關(guān)聯(lián)式以及汪家鼎基于Pratt關(guān)聯(lián)式提出的兩個(gè)修正關(guān)