鼓泡塔內(nèi)液相流體流動(dòng)的CFD模擬和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文首先使用計(jì)算流體力學(xué)的方法，通過對擬單相流模型的改進(jìn)，研究了氣液逆流鼓泡塔內(nèi)的液相流體流動(dòng)，提出了軸向液速徑向分布關(guān)系式；并在穩(wěn)定流場計(jì)算的基礎(chǔ)上，通過脈沖示蹤技術(shù)，得到示蹤劑的RTD曲線，進(jìn)一步用返混模型對RTD曲線進(jìn)行擬合，研究它們的混合特性，并與所測實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比。 在鼓泡塔流體流動(dòng)的計(jì)算中發(fā)現(xiàn)，改進(jìn)的擬單相流模型不僅計(jì)算簡單，而且具有較高的計(jì)算精度。在流體流動(dòng)充分發(fā)展區(qū)域，液體的軸向速度主要取決于表觀液速、表觀氣

2、速、相對高度以及相對徑向位置。通過對三種氣泡上升速度假設(shè)計(jì)算所得數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析得到軸向液速隨各參數(shù)變化的計(jì)算關(guān)聯(lián)式，預(yù)測關(guān)聯(lián)式的應(yīng)用計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比表明：氣泡上升速度在徑向拋物線遞增假設(shè)下所得關(guān)聯(lián)式能更準(zhǔn)確地計(jì)算出軸向液速。 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用熱膜流速儀對逆流鼓泡塔氣液兩相流場進(jìn)行了多點(diǎn)測量，并通過對測量電壓信號的分析處理得到了各測量點(diǎn)的氣含率。在實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)塔內(nèi)流體流動(dòng)存在回流區(qū)，與模擬計(jì)算相符。塔中心處氣含率最小，塔壁附近氣