新型固定阀塔板的流体力学和传质性能研究_图文

1、 新型固定阀塔板的流体力学和传质性能研究 作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期： 引用次数： 王良华， 姚克俭， 李育敏， 俞晓梅， 刘炳炎， WANG Liang-hua， YAO Ke-jian， LI Yu-min， YU Xiao-mei， LIU Bing-yan 浙江工业大学,化学工程与材料学院,浙江,杭州,310014 化学工程 CHEMICAL ENGINEERING 2005，33(2 2次 参考文献(5条 1.兰州石油机械研究所 现代塔器技术 1990 2.李春利.王志英.李柏春.张文林 塔板技术最新进展和研究展望期刊论文-河北工业大学学报 2002(1 3.

2、Nutter Dale E High capacity tray for gas-liquid contact apparatus 1994 4.Nutter D E The MVGTM Tray at FRI 1999 5.时钧.汪家鼎.余国琮 化学工程手册 1996 相似文献(10条 1.学位论文 李军军 新型固定阀塔板的流体力学和传质性能研究 2009 应用空气水系统和空气水CO2系统，在1600 mm×400 mm的矩形塔内对新型固定阀塔板进行了流体力学和传质性能研究。在流体力学实验中 ，利用空气水系统，测定了新型固定阀塔板的塔板压降、雾沫夹带率和泄漏率，并与齿形导向浮阀塔板

3、的流体力学性能进行比较；在传质实验中，利 用空气水CO2系统，测定了塔板的CO2解吸效率。实验结果表明，新型固定阀塔板具有良好的流体力学性能和传质性能，是一种综合性能优良的塔板 。 利用Matlab对流体力学实验数据进行关联，获得了计算塔板压降、雾沫夹带率和泄漏点孔速的关联式，可用于新型固定阀塔板的设计计算。 2.会议论文 皮耀.李群生.田云苗 粘性物料精馏中新型塔板的流体力学性能研究 2005 粘性物料精馏是化工生产中，尤其是维尼纶行业中经常遇到的问题。本文介绍了一种用于粘性物料精馏的新型塔板导向固定阀型塔板，其突出 特点在于减小甚至消除了液面梯度，研究了其压降、漏液、雾沫夹带等流体力学性能

4、，与北京化工大学开发的高效导向筛板的相关性能进行了比较。对 流体力学实验数据进行关联，获得了计算塔板压降、雾沫夹带和漏液点气体孔速的关联式，可供梯形导向浮阀塔板设计计算之用。 3.期刊论文 潘忠滨.姚克俭.李育敏.王良华.Pan Zhongbin.Yao Kejian.Li Yumin.Wang Lianghua 新型浮阀塔板研 究进展 -化工进展2005,24(9 介绍了在传统圆盘形浮阀、条形浮阀及固定阀塔板基础上研究开发的新型浮阀塔板.分析了各种新型浮阀塔板的结构特点、流体力学性能和传质性能 ,并比较了各种新型浮阀塔板的优缺点,概述了在不同生产工况下浮阀塔板的选择. 4.期刊论文 卢钢.李

5、玉安 新型固定阀塔板的开发研究 -广西轻工业2009,25(10 应用空气-水系统,在1600 mm×400 mm的矩形塔内对新型固定阀塔板进行了流体力学性能研究,并对所测数据进行了拟合.实验结果表明,新型固定阀 塔板具有良好的流体力学性能,所得数学模型可供固阀塔板设计之用. 5.会议论文 皮耀.李群生.田云苗 导向固定阀型塔板上气液流体力学性能的研究 主要介绍了一种新型塔板-导向固定阀型塔板,研究了其压降、漏液、雾沫夹带等流体力学性能,与作者开发的高效导向筛板的相关性能进行了比较 .对流体力学实验数据进行关联,获得了计算塔板压降、雾沫夹带和泄漏点孔速的关联式,可供梯形导向浮阀塔板设

6、计计算之用. 6.学位论文 赵现新 气体穿过固定阀的流体力学性能及数值模拟 2004 该文针对开发塔设备新类型的需要,从实验和CFD模拟两方面对新型的固定阀塔板带折边矩形固定阀塔板以及普通的矩形固定阀塔板进行了研究.在 实验中,利用测速管等仪器对在不同速度下的单阀和双阀固定阀周围的流场进行了点压力测量,然后把点压力转化为点速度后绘出固定阀周围流场的二维 流线图,同时测定了塔板的干板压降,来考察新型固定阀带折边后对流场分布和压降的影响,为随后的数值模拟提供对比和依据.同时,采用商业计算流体力 学软件FLUENT软件包对固定阀进行几何建模和网格划分,采用RNG -湍流模型,计算了固定阀单阀和双阀塔

7、板的二维和三维流场.通过对数值模拟得出 的单阀和双阀塔板的干板压降及流场速度分布分析对比后发现,固定阀周围流场存在较强的湍动,阀侧孔与塔板壁面区域以及阀体的上方空间存在明显的 涡流区,使气体穿阀后的行为变得复杂,并对气液传质过程产生重大影响;模拟结果表明,为防止和削弱固定阀间的对冲造成的"死区"对传质带来的不利影 响,通过折边来改变气体的气路是非常有效的,模拟值与实验值基本得到吻合.该文研究为新型固定阀塔板的设计及开发提供了依据,并为今后进一步的研 究打下基础. 7.期刊论文 皮耀.李群生.田云苗.Pi Yao.Li Qunsheng.Tian Yunmiao 导向固定阀型

8、塔板上气液流体力学性能的研 究 -化工进展2005,24(z1 主要介绍了一种新型塔板-导向固定阀型塔板,研究了其压降、漏液、雾沫夹带等流体力学性能,与作者开发的高效导向筛板的相关性能进行了比较 .对流体力学实验数据进行关联,获得了计算塔板压降、雾沫夹带和泄漏点孔速的关联式,可供梯形导向浮阀塔板设计计算之用. 8.期刊论文 崔觉剑.王良华.姚克俭.刘炳炎.Cui Juejian.Wang Lianghua.Yao Kejian.Liu Bingyan 折边固定阀塔 板气相流场的测定和数值模拟 -石油化工2007,36(4 采用FLUENT6.2软件和湍流模型对气流通过折边固定阀塔板气相流场进行

9、了数值模拟,并将模拟结果与通过热线风速仪的测定结果进行对比.模拟结果 表明,Realizable k-模型适合用于折边固定阀塔板气相流场的三维数值模拟;气流穿过折边固定阀形成带有旋涡的流场,折边固定阀附近形成的气流旋 涡中的气液不能及时更新,因此对传质不利,气流旋涡面积与非旋涡面积相当,影响了塔板的传质效率;折边固定阀之间的气流旋涡面积可通过优化阀间距 而减小. 9.学位论文 崔觉剑 折边固定阀塔板流场的实验研究和数值模拟 2007 折边固定阀塔板是新近开发的综合性能优良的塔板。塔板上流场和局部气含率分布是决定塔板效率的两个主要因素，因此研究流场和局部气含率的 分布对折边固定阀塔板的优化及结构

10、的放大具有重要而现实的指导意义。 本文在尺寸为300mm×400mm的矩形有机玻璃塔内，对折边固定阀塔板气 相流场和局部气含率进行测定。用计算流体力学(CFD软件，对折边固定阀塔板流场进行了数值模拟，并将模拟结果与实验结果进行对比。 采用热 线风速仪对气体穿过具有单个折边固定阀和四个折边固定阀的塔板上的速度进行测量，得到了折边固定阀塔板的流场分布情况。实验结果表明：单阀和 四阀组合条件下，气流从阀侧孔喷出的方向都是斜向上的，且气流主体区域经过先增大再减少的过程。四阀组合时，四阀中心由于阀间气流的对冲使得 这个区域的流场比较复杂，使测量精确度有所下降。 采用计算流体力学软件Fluent

11、 62，选用Standard k-、RNG k-和Realizable k- 3种 湍流模型进行对比。模拟了气体穿过折边固定阀塔板的流场分布，将模拟结果与实验结果进行比较，Realizable k-湍流模型对折边固定阀的气流速度 的模拟结果与实验值吻合较好。 采用热线风速仪，对折边固定阀塔板上的气液两相流进行测定，得到两相流时间序列电压信号。对电压信号进行 多尺度小波分析，确定最佳数据采集量，用能量最大准则确定主尺度信号并计算该尺度下信号的局部间歇指数，根据局部间歇指数曲线中的间歇性突变 ，较好地对气相信号进行识别，统计出局部气含率。通过对折边固定阀塔板上局部气含率的测定，得到了塔板上局部气含

12、率在不同位置、不同操作条件 下的变化规律，为塔板的设计优化和操作提供了依据。 10.会议论文 崔觉剑.姚克俭.王良华 带折边固定阀塔板的气相流场数值模拟与分析 2006 利用FLUENT6.2,对带折边固定阀塔板干板压降和气相流场进行了数值模拟.模拟结果表明:采用RNG k-湍流模型时,干板压降模拟结果与实验结果吻 合很好,证明RNG k-模型适用于带折边固定阀塔板三维流场的数值模拟;气体穿过带折边固定阀的流场是带有旋涡的复杂的三维流场,在阀附近存在多个 纵向和横向的旋涡,旋涡面积与无旋涡面积相当,存在气液传质过程中的传质死区现象,影响塔板的传质效率;固定阀的折边可有效地缩小气体穿孔所导致 的旋涡面积,阀间的旋涡