全开F1浮阀塔板两相流场的CFD模拟课件

1、全开F1浮阀塔板两相流场的CFD模拟报告人：刘德新天津大学精馏中心F1浮阀塔板两相流场的CFD模拟F1浮阀塔板清液层高度的测量F1浮阀塔板两相流CFD模型的建立模型验证CFD模拟结果F1浮阀塔板清液层高度的测量Figure 1 实验装置简图. F1浮阀塔板清液层高度的测量Figure 2 F1浮阀塔板具体形式 (mm).开孔面积 0.0156m2，开孔率86%。F1浮阀塔板清液层高度的测量Figure 3 F1浮阀塔板清液层高度随液体流量变化图。F1浮阀塔板清液层高度的测量Figure 4 F1浮阀塔板清液层高度随空塔气速变化图。F1浮阀塔板清液层高度的测量Figure 5 F1浮阀塔板清液层

2、高度随堰高变化图。F1浮阀塔板清液层高度的关联其中a1=0.012, a2=0.034, a3=110, a4=1.44 和 a5=0.74 采用Benett et al 提出的方法对F1浮阀塔板清液层高度进行了关联。F1浮阀塔板清液层高度的测量Figure 6 计算得到的清液层高度和实验结果对比图. 平均误差1.4%绝对误差4.7%欧拉两相流模型方程模型中采用标准 湍流模型来描述塔板上气液两相的湍流流动. 动量源相的确定阀内阀外动量源相的确定 Krishna et al 提出的适合于计算气泡群的所受曳力计算方法。 上式中 表示塔板上平均的气相体积相含率，采用先前的关联式计算。计算域Figur

3、e 7 计算域示意图. 边界条件进口出口：完全发展的湍流网格划分Figure 7 网格划分图. 模型验证Fig 8 计算所得瞬时清液层高度随时间变化图。模型验证 为了验证模型的准确性，我们选取了清液层高度这一塔板操作的重要参数来衡量所建的模型，对比了不同情况下的试验测定值、CFD模型计算值和Dhulesia 经验关联式。 模型验证Figure 9 模拟得到的清液层高度和实验值随空塔气速变化对比图. 模型验证Figure 10 模拟得到的清液层高度和实验值随液体流量变化对比图. 模型验证Figure 11 模拟得到的清液层高度和实验值随堰高变化对比图. CFD模拟结果 1s 2s 3s 4s 5

4、s 6sFigure 12塔板对称面气液相含率分布图（UG=1.24m/s, QL/W=0.0032m3/s/m） CFD模拟结果 1s 2s 3s 4s 5s 6sFigure 13阀盖处气液相含率分布图（UG=1.24m/s, QL/W=0.0032m3/s/m） CFD模拟结果Figure 14不同截面气体速度矢量分布图（UG=1.24m/s, QL/W=0.0032m3/s/m） Z=0mm Z=8mm Z=30mm Z=60mm CFD模拟结果Figure 15 不同高度截面液体速度矢量分布图（UG=1.24m/s, QL/W=0.0032m3/s/m） Z=0mm Z=8mm Z=30mm Z=60mm CFD模拟结果Figure 16 塔板中心对称截面上气体竖直方向速度变化图, y=0mxCFD模拟结果Figure 17 塔板x=0m截面上液体水平方向速度变化图y结论本文采用非稳态的Euler两相流模型模拟计算了F1浮阀塔板气液两相流流场。模型考虑了气体在液体中所受的曳力，并且选用Krishna et