许明[1]2004年在《超重力旋转床中的气液两相流体流动和传质过程的数值模拟研究》文中研究指明超重力旋转床作为新型高效的多相流接触装置，可以极大地强化微观混合与传质过程，已广泛应用于化工分离和反应沉淀法制备纳米粉体材料等领域。对旋转床内的气液两相流体流动和传质过程进行基础研究，有助于深入认识旋转床内气体和离散的液体微元在填料丝网中的流动行为和传质过程，为旋转床得到更广泛的应提供理论基础。 本文采用计算流体力学的方法对超重力旋转床中的气液两相流体流动和传质过程进行了深入的数值模拟研究。在分析前人旋转床内流体流动和传质过程研究成果的基础上，结合前人对旋转床内液体流动状况的观测结果，建立了旋转床内气体流动、液滴运动与气—液滴相传质的物理模型。在对旋转床内的丝网填料结构及丝网对液滴的破碎作用和离散液滴在旋转床填料空间内运动过程中液滴直径的变化进行合理简化以后，针对旋转床中的气体流场和液滴的运动以及传质过程，分别提出了相应的数学模型进行描述。进而采用欧拉坐标系求解气体相时均守恒控制方程组来模拟气体流场，液滴相的运动则在拉格朗日坐标系下采用颗粒轨道模型进行模拟。在对气液两相流体流动进行了数值模拟的基础上，计算了液滴相的传质系数。 在数值模拟分析的基础上，本文通过文献中观察到的实验现象和公北京了七』二大学不页二七学位论文开发表的数据，对所建立的旋转床中的气液两相流体流动和传质过程的数值模拟模型进行了验证。验证结果表明，本文建立的气液两相流体流动和传质过程的数值模拟模型能够较恰当地处理旋转床中的气液两相流体流动和传质过程。文中利用所建立的模型考察了不同几何结构的旋转床中的旋转填料对于强化气体湍流程度的作用，并模拟了不同入射角度下的液滴的运动轨迹。进而对不同的操作条件下的传质系数进行了研究和分析讨论，以期对旋转床中的传质过程有更进一步的认识和理解，为相应的操作、设备设计提供基础。关键词:超重力旋转床，两相流，传质，颗粒轨道模型，数值模拟
吴毅[2]2014年在《错流型旋转填料床结构设计及流场模拟研究》文中进行了进一步梳理由于在过程强化过程中,旋转填料床所表现出来的优越性,使它越来越受到研究者们的青睐。并且许多学者已经在其工业应用方面取得大量的研究成果,但对于其理论研究部分还存在欠缺,其内部的流体力学性能还有待进一步的研究。本文引入多孔介质理论,将填料处理为多孔介质,参考实际的旋转填料床结构,设计计算了用来数值计算的实验旋转填料床,并建立了相应的叁维物理模型,利用计算流体力学Fluent软件,分别模拟了其内部气相和气液两相流动情况。主要的工作和研究结果如下：(1)根据设计要求提出设计依据,然后确定了旋转填料床转子的主要结构参数,并利用其传质特性确定转子外径,从而完成转子的设计计算。根据现有的MDEA脱硫工艺,通过Aspen Plus软件对旋转填料床进行等效的模拟,得到满足设计要求条件下的各个相关的流程参数,从而确定传质系数,并通过设定外径初值采用Microsoft Excel求解器进行反复计算,得到合理的设计结果。(2)通过引入多孔介质理论来简化填料层的具体结构,采用设计计算的实验开放式错流型旋转填料床的结构数据,建立了其相应的叁维物理模型,并进行了合适的网格划分。根据建立的气相单相流基本方程,选用适宜的边界条件,采用Fluent软件中的"realizable"k-e模型、多孔介质模型模拟了开放式错流型旋转填料床中气相单相流流场情况。所得流场分布比较合理,能较为真实的反映旋转填料床内部的分布情况。(3)选用Fluent软件自带的多孔介质模型和欧拉多相流模型,对开放式错流型旋转填料床内的气液两相流流场进行了模拟分析,研究了其内部气液两相流流动的气相相含率分布规律、压力场和速度场分布规律,仿真结果可以较好地展现出错流型旋转填料床中气液两相流的宏观流动情况,模拟结果与设备实际运行过程的特点大体吻合,说明采用Fluent软件模拟旋转填料床内部气液两相流流场是行得通的。
许明, 张建文, 沈志刚, 陈建峰, 赵瑾[3]2004年在《超重力旋转床中气液两相流动与传质过程的数值模拟》文中研究指明文中采用基于颗粒轨道模型的欧拉 拉格朗日法对超重力旋转床中的气液两相流动与传质进行了数值模拟研究。在合理简化丝网填料结构和考虑液滴凝并与分散的基础上 ,分别利用SIMPLE算法和颗粒轨道模型计算了超重力旋转床中的气流场和液滴的运动轨迹 ,进而计算了液相的传质系数。数值模拟所得的液相传质系数与氮气解吸水中溶解氧实验结果符合良好 ,表明模型能够用于模拟旋转床中流体力学和分散相内的传质过程。计算分析表明 ,对超重力旋转床 ,在一定的转速下 ,液体和气体流量以及填料内径的变化对体积传质系数有重要影响。
张小青, 张新玉[4]2011年在《旋转填料床气液两相流场的仿真分析》文中指出通过合理简化旋转填料床(RPB)结构,建立了叁维物理模型,利用商用软件Fluent的计算平台,采用欧拉两相流模型和多孔介质模型对旋转填料床内的气液两相流场进行了仿真分析,深入分析了其压力场分布和速度场分布,并在此基础上对比了气相压降随旋转床转速变化的仿真结果与实验结果,两者变化趋势一致,表明所建立模型能近似地模拟旋转填料床的流场分布,并指导理论研究和实验研究进一步深入。
参考文献：
[1]. 超重力旋转床中的气液两相流体流动和传质过程的数值模拟研究[D]. 许明. 北京化工大学. 2004
[2]. 错流型旋转填料床结构设计及流场模拟研究[D]. 吴毅. 西南石油大学. 2014
[3]. 超重力旋转床中气液两相流动与传质过程的数值模拟[J]. 许明, 张建文, 沈志刚, 陈建峰, 赵瑾. 北京化工大学学报(自然科学版). 2004
[4]. 旋转填料床气液两相流场的仿真分析[J]. 张小青, 张新玉. 现代化工. 2011