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鼓泡塔反应器内气液流动与传质过程的CFD模拟研究

发布时间:2021-06-13 12:38
  鼓泡塔反应器是一种最常见和最重要的多相流反应器,在多个领域有着广泛的应用。到目前为止,人们对于鼓泡塔反应器内的流体力学行为的认识仍然不够充分。对鼓泡塔反应器进行深入的研究和学习,可以为反应器的设计、优化、放大和操作提供理论依据和科学指导,具有重要意义。本文以CFD-PBM耦合模型为基础,构建鼓泡塔反应器内气液流动与传质的三维CFD模型,研究鼓泡塔反应器内气液两相的流动过程和传质过程,主要研究结果如下:(1)构建鼓泡塔反应器内气液两相流动的三维CFD模型,研究鼓泡塔反应器内气液两相的流动过程。结果显示,在较低表观气速下,单一气泡尺寸模型和PBM模型的模拟值差异不大,PBM模型所得到的轴向液速和轴向气速更接近于实验值。当表观气速较低时,气泡间的聚并与破碎现象不明显;当表观气速增大时,鼓泡塔反应器内气液两相流动的流型开始从均匀鼓泡区转变为非均匀鼓泡区,气含率与轴向液速和轴向气速径向分布的变化规律相似,随表观气速的增大而增大,而气液相界面积则先增大后减小;当表观液速增大到一定数值后,鼓泡塔反应器内气液两相的流动方向发生改变。(2)构建鼓泡塔反应器内气液两相传质的三维CFD模型,研究鼓泡塔反应器... 

【文章来源】:北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:97 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

鼓泡塔反应器内气液流动与传质过程的CFD模拟研究


图2_2网格数对模拟的影响??Figure?2-2?Influence?of?the?grid?number?on?the?simulations??

分布图,轴向,模型,气泡


?第二章鼓泡塔反应器内CFD-PBM模型的气液流动模拟???0.25-,???■?Exp.?data??0?20-?—?—'?Single-size????.....?—PBM??f。??I〇J〇'?\;-??!?°05:?X?X??l-0?05-?.?■??<?■?■??-010;-??-0.15?H—i—i—>—i—?—i?■—i—■—i—,—i—p—i—??0.00?0.02?0.04?0.06?0.08?0.10?0.12?0.14??Column?Width,?(m)??(C)??图2-3单一气泡尺寸模型和PBM模型轴向液速分布图:(a)//=0.152m、(b)//=0.251m和(c)//??=0.352?m??Figure?2-3?Axial?liquid?velocity?distribution?for?Single-size?model?and?PBM?model?(a)?//=?0.152?m,?(b)??H?-?0.251?m?and?(c)?H?=?0.352?m??2.3.2.2轴向气速??0.50???■?Exp.?data??〇?45?■?—?—?Single-size??—PBM??|?0.35-??<?o.io-?L?\??0.05-j?"??0.00?_?■?i?1?i?1?i?1?i?1?i???i?■?i??0.00?0.02?0.04?0.06?0.08?0.10?0.12?0.14??Column?Width,?(m)??(a)??2】??

分布图,气泡,模型,轴向


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【参考文献】:
期刊论文
[1]气液鼓泡塔的CFD-PBM耦合模拟:离散法与QMOM方法的对比[J]. 屈雪婧,安敏,管小平,杨宁,孙国刚.  过程工程学报. 2020(07)

博士论文
[1]鼓泡床反应器实验研究及CFD-PBM耦合模型数值模拟[D]. 邢楚填.清华大学 2014
[2]气液(浆)反应器流体力学行为的实验研究和数值模拟[D]. 王铁峰.清华大学 2004



本文编号:3227523

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