群體平衡模型模擬Φ38脈沖萃取柱水力學(xué)行為.pdf

1、液-液萃取是一種重要的化工分離技術(shù),脈沖篩板萃取柱是核燃料循環(huán)的乏燃料后處理工程中的關(guān)鍵設(shè)備。脈沖篩板萃取柱內(nèi)分散相存留分?jǐn)?shù)的大小及其液滴尺寸分布等水力學(xué)性能對(duì)其傳質(zhì)和處理能力具有非常重要的影響。
　　本文采用群體平衡模型描述柱內(nèi)兩相流體的流動(dòng),將分散相視為具有一定尺寸分布的球形液滴群,并充分考慮液滴間破裂、聚并等相互作用的影響。群體平衡方程以液滴體積為內(nèi)部特征變量,時(shí)間為外坐標(biāo)系并采用數(shù)值計(jì)算的方式進(jìn)行求解。通過(guò)分析比較,本文選

2、用矩積分方法對(duì)群體平衡方程進(jìn)行求解,矩方法則是通過(guò)跟蹤分布函數(shù)的積分量矩,并通過(guò)引入高斯積分假設(shè)解決矩方法的封閉性問(wèn)題。
　　本文研究停留時(shí)間和源項(xiàng)聚并、破裂參數(shù)對(duì)分散相存留分?jǐn)?shù)和液滴的平均滴徑的影響,并對(duì)S.Mohanty的部分工作以及Φ38mm脈沖篩板萃取柱中30％磷酸三丁酯(TBP)煤油-硝酸體系部分操作條件下的分散相存留分?jǐn)?shù)及液滴平均滴徑進(jìn)行模擬。矩積分求解群體平衡模型過(guò)程中,通過(guò)求解范德蒙線性矩陣,確定了矩求解方法的10