新型错流旋转填料床气相流场的三维CFD模拟
本文选题:错流旋转填料床 + 计算流体力学 ; 参考:《化学工程》2017年02期
【摘要】:目前鲜有关于错流旋转填料床结构改进研究方面的报道。以自主研发的错流旋转填料床为计算模型,建立了三维物理模型,采用标准k-ε湍流模型和SIMPLE算法,填料层用多孔介质模型,运用CFD方法对其内部气相流场进行了模拟,研究了转速和气量对速度场和干床压降的影响规律,并通过实验进行了验证。由结果可知:干床压降几乎不受转速的影响,模拟值与实验值相对误差在11.2%以内;旋转填料层内气相流场主要以旋流场为主,切向速度与填料线速度大小相当,且不受气量的影响。轴向速度值受气量的影响,其径向分布受转速的影响。与切向速度和轴向速度相比,径向速度小1—2个数量级,说明气体在径向的偏移量很小;中间静止填料层能够有效减小气旋,强化气相流场扰动,表明新型错流旋转填料床能够强化气相传质。
[Abstract]:At present, there are few reports on the structure improvement of cross-flow rotating packed bed.Taking the cross-flow rotating packed bed developed by ourselves as the computational model, a three-dimensional physical model is established. The standard k- 蔚 turbulence model and SIMPLE algorithm are used to simulate the gas phase flow field in the packing layer by using the porous media model and the CFD method.The effects of rotational speed and air volume on velocity field and dry bed pressure drop are studied and verified by experiments.The results show that the dry bed pressure drop is almost independent of the rotational speed, and the relative error between the simulated value and the experimental value is less than 11.2%, and the gas phase flow field in the rotating packing layer is dominated by the swirl flow field, and the tangential velocity is equal to the linear velocity of the packing.And not affected by the amount of air.The axial velocity value is affected by the amount of gas, and the radial distribution is affected by the rotational speed.Compared with tangential velocity and axial velocity, radial velocity is 1-2 orders of magnitude smaller, indicating that the migration of gas in the radial direction is very small, and the intermediate static packing layer can effectively reduce the cyclone and strengthen the gas phase flow field disturbance.The results show that the new cross flow rotating packed bed can enhance gas phase mass transfer.
【作者单位】: 中北大学超重力化工过程山西省重点实验室山西省超重力化工工程技术研究中心;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(21376229) 山西省科技攻关项目(2015031019-5)
【分类号】:TQ051.1
【参考文献】
相关期刊论文 前8条
1 薛翠芳;刘有智;焦纬洲;;不同填料旋转填料床废水气提效果研究[J];化学工程;2015年05期
2 付加;祁贵生;刘有智;田建勋;郭强;董梅英;;超重力湿法脱除气体中细颗粒物研究[J];化学工程;2015年04期
3 袁志国;刘有智;宋卫;康小锋;王涛;彭博;;并流旋转填料床中磷酸钠法脱除烟气中SO_2[J];化工进展;2014年05期
4 杨力;刘有智;;分层填料旋转床气相流场的CFD模拟研究[J];化学工程;2013年05期
5 杨力;刘有智;邵凡;;气相剪切旋转填料床流场特性的数值模拟[J];计算机与应用化学;2013年03期
6 刘有智;刘振河;康荣灿;郭雨;;错流旋转填料床气相压降特性[J];化工学报;2007年04期
7 王东光;郭奋;陈建峰;张泽廷;;超重力-水热法制备绿色纳米阻燃材料[J];化工进展;2006年02期
8 李振虎,郭锴,陈建铭,周绪美,郑冲;旋转填充床气相压降特性研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);1999年04期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 张斌;李育敏;计建炳;;折流式旋转床气相流动的CFD模拟[J];过程工程学报;2017年01期
2 王探;祁贵生;刘有智;宋彬;武晓利;郑奇;;超重力湿法脱除气体中低浓度粉尘[J];过程工程学报;2017年01期
3 景满军;高晓亮;杜磊磊;郑国峰;刘学武;;动-静填料旋转床内部气相流场CFD模拟研究[J];现代化工;2017年02期
4 刘慧军;袁志国;刘有智;;新型错流旋转填料床气相流场的三维CFD模拟[J];化学工程;2017年02期
5 姬海刚;李芳芹;罗良飞;;超重力条件下吸收-解吸烟气中SO_2[J];科学技术与工程;2016年32期
6 郭浩;牛杰;;超重力技术的研究及应用[J];化工装备技术;2016年05期
7 程治良;谭其祥;李瑞恒;全学军;王进军;;工业细粒物PM_(2.5)预团聚及去除新技术研究进展[J];重庆理工大学学报(自然科学);2016年06期
8 袁志国;宋卫;金国良;康小锋;刘有智;;旋转填料床中2种填料压降和传质特性的对比[J];化学工程;2015年07期
9 冯太;赵希强;张立强;王涛;马春元;;碳热还原二氧化硫制备硫黄的研究进展[J];化工进展;2015年07期
10 敖晗;周先锋;张利军;房艳;彭晖;戴伟;;滴流床反应器数值模拟的研究进展[J];石油化工;2015年06期
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 祁贵生;刘有智;王焕;焦纬洲;;不同填料错流旋转填料床气液传质特性研究[J];化学工程;2014年05期
2 袁志国;刘有智;彭博;;填料塔中磷酸钠缓冲溶液脱除模拟烟气中SO_2研究[J];天然气化工(C1化学与化工);2013年05期
3 孙润林;向阳;杨宇成;邹海魁;初广文;邵磊;陈建峰;;超重力旋转床液体流动的可视化研究[J];高校化学工程学报;2013年03期
4 朱家骅;夏素兰;魏文韫;余徽;W. Hflinger;;湿法除尘技术进展及变温多相流脱除PM_(2.5)的新方法[J];化工学报;2013年01期
5 张建文;高冬霞;李亚超;陈建峰;;旋转床超重力环境下多相流传递过程研究进展[J];化工学报;2013年01期
6 刘睿R,
本文编号:1736066
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huagong/1736066.html