過(guò)程強(qiáng)化裝置流場(chǎng)的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，能源消耗量不斷增加，能源緊張己成為一個(gè)世界性問(wèn)題。而石油化工領(lǐng)域一直是工業(yè)生產(chǎn)中的耗能大戶(hù)，因此解決能源緊張問(wèn)題的一個(gè)行之有效的方法就是制造出高效的過(guò)程設(shè)備或采用先進(jìn)的工藝以提高石油化工過(guò)程的效率，而過(guò)程的效率的提高最主要的途徑就是應(yīng)用過(guò)程強(qiáng)化技術(shù)。
　　 對(duì)于過(guò)程強(qiáng)化裝置的研究，主要是分析它進(jìn)行過(guò)程強(qiáng)化的機(jī)理，在過(guò)程工業(yè)中對(duì)于過(guò)程影響最大的因素之一就是流體的速度場(chǎng)，因此分析過(guò)程強(qiáng)化的機(jī)理，最根本的任務(wù)就是對(duì)

2、其強(qiáng)化的流場(chǎng)進(jìn)行分析，通過(guò)分析其速度場(chǎng)，得到其在強(qiáng)化過(guò)程裝置作用下的各種參數(shù)，然后通過(guò)對(duì)這些參數(shù)的分析比較，得出其強(qiáng)化流場(chǎng)的理論上的機(jī)理或是各種經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)公式。
　　 本文中研究的是一種適用于多種工藝過(guò)程的過(guò)程強(qiáng)化裝置，利用該裝置可在不提高過(guò)程中流體的進(jìn)出口流速的情況下，對(duì)過(guò)程產(chǎn)生強(qiáng)化作用。本文應(yīng)用CFD方法，對(duì)該裝置內(nèi)流體的流場(chǎng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。運(yùn)用Fluent商業(yè)軟件對(duì)該裝置內(nèi)的流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，得出了在該過(guò)程強(qiáng)化裝置的

3、強(qiáng)化作用下，裝置內(nèi)的流場(chǎng)的非定常流動(dòng)情況，得到了裝置內(nèi)流體的速度場(chǎng)在一個(gè)周期內(nèi)隨時(shí)間的變化情況，并將該變化過(guò)程用動(dòng)畫(huà)的形式表示了出來(lái)，以便更好地觀察在該裝置作用下的流場(chǎng)變化情況，從而更好地分析該裝置對(duì)于過(guò)程的強(qiáng)化機(jī)理。并通過(guò)數(shù)值模擬的結(jié)果來(lái)比較未加強(qiáng)化裝置和加上強(qiáng)化裝置后的流體流場(chǎng)分布，來(lái)分析該過(guò)程強(qiáng)化裝置對(duì)于其內(nèi)部流體流場(chǎng)的影響，分析強(qiáng)化裝置在過(guò)程強(qiáng)化中的作用。在本文中還對(duì)于在過(guò)程強(qiáng)化裝置的作用下，采用圓環(huán)形擋板和三角形擋板時(shí)，其內(nèi)部

4、流體的流場(chǎng)分布的情況進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)三角形擋板所獲得的徑向流動(dòng)效果更好，產(chǎn)生的混合效果更劇烈。然后本文重點(diǎn)分析了強(qiáng)化裝置的振幅和頻率對(duì)于流體流動(dòng)中各個(gè)參數(shù)的影響，通過(guò)對(duì)數(shù)值模擬中所得到的有關(guān)于這些參數(shù)的數(shù)據(jù)的處理并列出圖表進(jìn)行分析，得出了強(qiáng)化裝置的振幅和頻率對(duì)于過(guò)程強(qiáng)化效果的影響。最后本文利用流場(chǎng)數(shù)值分析的結(jié)果，對(duì)于化工過(guò)程中使用得最多的圓環(huán)形開(kāi)孔擋板在各種不同的檔板間距下，流體的各流動(dòng)參數(shù)的比較和分析，并配以圖表得出了擋板之間最佳的間