气液两相流摆动特性实验的数值模拟

发布时间：2018-04-04 17:16

  本文选题：鼓泡塔　切入点：气液两相流　出处：《化学反应工程与工艺》2017年01期

【摘要】：为了给鼓泡塔反应器设计提供依据,运用计算流体力学(CFD)软件模拟了鼓泡塔气液两相流动态行为。采用双欧拉法对鼓泡塔矩形反应器内不同曝气量下气液两相流的摆动特性进行了模拟考察,液相采用标准κ-ε紊流模型,气相采用分散相零方程模型,分析了网格尺寸、时间步长以及相间作用力对模拟结果的影响,模拟的曝气量为42.5~237 m L/s。结果表明,当相间作用力仅考虑阻力时,气液两相流呈现周期性摆动规律;随着气流量的增加,气泡羽流的摆动幅度和频率增大,同时液体的气含率也在增加;模拟的气液两相流摆动频率数据与实验值吻合较好,两者的相对误差为7.2%~12.9%。
[Abstract]:In order to provide the basis for the design of bubbling column reactor, the gas-liquid two-phase flow behavior of bubbling column was simulated by computational fluid dynamics (CFD) software.The oscillating characteristics of gas-liquid two-phase flow in a rectangular bubble column reactor with different aeration rates were investigated by double Euler method. The standard 魏-蔚 turbulence model was used in the liquid phase, and the zero equation model of the dispersed phase was used in the gas phase, and the mesh size was analyzed.The effect of time step size and interphase force on the simulation results is obtained. The simulated aeration rate is 42.5 ~ 237ml / s.The results show that when the interphase force only takes into account resistance, the gas-liquid two-phase flow presents a periodic swing law, and with the increase of gas flow rate, the swing amplitude and frequency of the bubble plume increase, and the gas holdup of the liquid also increases.The oscillating frequency data of gas-liquid two-phase flow are in good agreement with the experimental data, and the relative error between them is 7.2 and 12.9.
【作者单位】： 西安理工大学;
【基金】：国家自然科学基金项目(31500340) 环境工程国家重点学科培育学科项目(106-5X1204)
【分类号】：O359.1

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本文编号：1710909