气体分布器的数值模拟与改进设计研究

针时双切向环流式和双列叶片式两种气体分布器,利用计算流体动力学数值方法模拟研究其流场规律,比较两种分布器的多种性能。在此基础上,提出对双列叶片式气体分布器进行改进设计;并模拟结果表明,改进后的气体分布器在均匀度方面有进一步提高。     

双列叶片式气体分布器在双入口变换炉中应用模拟及改进

采用CFD软件建立变换炉三维数学模型对炉内流场可视化模拟,分析双列叶片式气体分布器对炉内流场均布的影响。结果表明安装气体分布器后,炉体侧壁进口及下部气体不均匀度降低明显。对侧壁进口高度和进料分流比的优化模拟得出:当进料比为7:5,侧壁入口高度为3.3m时,其压降最小,且出口速度最大。基于以上,提出对气体分布器下封盖开孔且加导流板的改进设计,分流侧壁进气,减弱双入口气流"碰撞",减少动量损失和能量耗散。     

CFD优化双切向环流式气体分布器设计

双切向环流式气体分布器是一种应用较为广泛的气体分布器,现阶段多靠经验进行设计,缺少必要的理论支持.本文应用计算流体力学(computational fluid dynamics,简称CFD)所建立的双切向环流式气体分布器内三维瞬态气液两相流模型,考察了折流板数量、导流板径向夹角等因素对大直径(7.4m)分布器综合性能的影响,优化了双切向环流式气体分布器设计.     

气体分布器结构对气升式环流反应器内气液两相流动的影响

使用欧拉两流体模型研究气体分布器结构对气升式环流反应器内气液两相流动的影响,预测了环己烷氧化反应器内单环结构、三环结构、五环结构的气体分布器时反应器内液相速度分布、气含率分布、液相循环速度以及液相微观混合特性.模拟结果表明,在等量的进气流量下,气体分布器环数增加,液相速度分布和气含率分布更趋均匀;气体分布器环数增加,液相推动力增加,从而使得液相循环速度增加,液相的宏观混合效果增强;气体分布器环数增加,导流筒内外的平均气含率增加.随机游走模型模拟结果表明,气升式环流反应器与普通鼓泡床反应器对气体分布器结构要求不同.     

3层气体分布环式气液反应器混合时间研究

以空气-水作为模拟介质,采用KCl电解质溶液为示踪剂,考察了内径为480 mm、高径比为1.65的3层气体分布环式气液反应器内,3层气体分布器的气体流量分配以及3层等径式和圆台式气体分布器结构对混合时间的作用规律。并同时考虑了外循环射流对混合时间的影响。研究发现,对于3层等径式气体分布器和异径式气体分布器,当底层气体分布器出孔气速分别为13.11 m/s和15.98 m/s时混合时间最小;引入外循环后,3层等径式气体分布器混合时间随射流量的增大呈"M"型变化,异径式气体分布器的混合时间则随射流量的增大先增加,后基本不变。     

气液鼓泡床泡罩式气体分布器流场的CFD模拟

采用ANSYS FLUENT商用CFD软件对气液鼓泡床内泡罩式气体分布器单体进行了数值模拟。以Ug=12.34m/s的入口速度对计算模型进行单相三维稳态模拟。研究了泡罩内径、泡罩齿片和入口管开孔分别对塔内不均度和泡罩式气体分布器的压降影响规律。研究表明,随着泡罩内径的增加,塔内不均度和分布器压降减小;泡罩齿片加宽,齿片对气体的阻力增加;齿片间距增加,齿片对气体的阻力减小;入口管开孔数对塔内不均度没有任何影响。开孔数很少时,开孔数量的增加使分布器的压降减小,然而开孔数增加到一定数量时,开孔数对分布器的压降影响甚微。对泡罩式气体分布器进行了结构优化。     

气升式环流生物反应器微孔气体分布器结构优化与性能

目前，气升式环流生物反应器普遍使用管式气体分布器，管式气体分布器易堵塞，动力效率低。气泡粒径小，动力效率高的微孔气体分布器应用于气升式环流生物反应器的研究少有报道。本文为研究微孔气体分布器应用于气升式环流生物反应器的实际效果，对微孔气体分布器进行结构优化研究，考察分布器形式、直径和安装位置等因素对氧传质系数的影响，进而考察优化后的微孔气体分布器的充氧能力、氧利用率、动力效率等性能参数及其变化规律。指导微孔气体分布器的工业化应用。实验结果表明：盘式微孔气体分布器传质效果优于管式，且盘式微孔气体分布器直径为0.4R时，传质效果最佳；膜盘到导流筒底部距离为1R时，分布器的氧传质系数最大，R为导流筒半径；微孔气体分布器适宜的气体流量为1.5m³/h，充氧能力0.14kg/h，氧利用率为34.63%，动力效率为3.35kg/(kW·h)。     

进气管内气体分布对塔内气体分布影响探究

在填料塔大型化、薄层化的趋势下,塔内气体初始分布显得尤为重要.因此气体分布器结构以及流场研究也成为人们研究的热点.针对某些大型塔塔径过大,气体分布器结构设计安装均困难的问题,利用计算流体力学(CFD)软件模拟的方法,探索性地对进气管内气体分布对塔内气体分布影响作了初步研究.结果表明:比较合理的进气管内构件对塔内气体分布...     

填料塔气体分布器二相流场计算流体力学数值模拟

填料塔内气体分布器对进料气流的分布作用和填料塔的分离效率,特别是对低压降、高效填料有重大影响。文中运用计算流体力学(简称CFD),采用欧拉-拉格朗日二相流模型建立了填料塔内双切向气体分布器内三维瞬态气液二相流模型,气体的湍流运动采用k-ε湍流模型计算。模型中考虑了二相之间的作用力,包括液滴所受的曳力和虚拟质量力。求解时时间项采用隐式格式,时间步长取1×10-4s,对流项采用二阶迎风格式,压力-速度耦合方程的求解采用了S imp lec方法。在不同操作条件下,模型计算得到的压降、夹带、气体分布不均匀度和文献报道的实验值吻合较好。从而可以看出,CFD模型可以较为准确地描述双切向环流式气体分布器内瞬时气液二相流场。     

填料塔旋转液体分布器的研究

本文介绍了一种填料塔旋转液体分布器。推导出了最佳开孔位置和转速的计算式。得出了转速、液体流量、开孔角度、气体流量对分布的影响。并给出了计算实例。