柱式膜组件结构的CFD优化设计

发布时间：2018-03-20 07:32

  本文选题：柱式膜组件　切入点：计算流体力学　出处：《化工学报》2017年11期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：采用Euler模型与多孔介质模型对不同结构的柱式膜组件内的流体流动进行了计算模拟。研究了曝气孔数目(开孔率为1.92%保持不变)与膜组件高度对膜组件膜丝填充区域内的气液两相分布、壁面剪应力、湍流黏度以及液相速度场的影响。计算模拟数据与实验结果吻合良好。计算模拟表明:通过减小曝气孔直径,增加曝气孔数目的方式能够促进气液两相流场与液相速度场的均匀分布,以及壁面剪应力与湍流黏度的增强;增加膜组件的高度,有利于增加单支膜组件膜面积的同时充分利用曝气擦洗过程中气液两相流对膜丝壁面进行高效的气擦洗。综合考虑膜组件的安装运输、膜丝通量分布以及能耗等因素,对于直径250 mm的膜组件采用曝气孔的直径为6.32mm,数目为30个,长度在2~2.5 m之间为最优。
[Abstract]:Using the Euler model and the model of fluid flow in porous medium column membrane module with different structure in simulated. The number of aeration holes (hole rate of 1.92% unchanged) and membrane components of highly filled gas-liquid distribution area of membrane membrane, wall shear stress, turbulent viscosity and the liquid velocity field. The calculated data agree well with the experimental results. The calculation results show: by decreasing the aeration hole diameter, hole number increasing aeration mode will promote the liquid flow and gas-liquid phase velocity distribution field, and wall shear stress and turbulent viscosity should be enhanced; increasing the membrane components height, have to increase the single membrane membrane area and make full use of gas scrubbing and efficient aeration scrub on the membrane wall of gas-liquid two-phase flow in the process of installation and transportation. Considering the membrane integrated membrane flux distribution. As well as energy consumption, the diameter of the aeration hole for the membrane module with diameter of 250 mm is 6.32mm, the number is 30, and the length is best between 2~2.5 and M.

【作者单位】： 南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(21576132) 江苏省六大人才高峰计划(2013-XCL-027) 江苏高校优势学科建设工程资助项目~~
【分类号】：TQ051.893

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本文编号：1638088