弓形降液管內(nèi)流場研究和數(shù)值模擬.pdf

1、降液管作為板式塔的重要組成部分，其流體力學性能對塔板性能有著不可忽略的影響，而弓形降液管在工業(yè)上有著最廣泛的應用，因此對弓形降液管的流場進行研究有著重要意義。 本文在直徑為1200mm、板間距為600mm的有機玻璃塔內(nèi)，以空氣—水為實驗物系，對堰長為800mm的弓形降液管內(nèi)的流體力學性能進行研究。用計算流體力學(CFD)軟件，對降液管內(nèi)的流場及氣含率分布等進行了數(shù)值模擬，并將模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進行對比。 實驗過程中控制氣

2、液工況，使降液管底部產(chǎn)生明顯的清液。采用熱膜風速儀對不同工況下的降液管內(nèi)流體的時均速度進行測量，得到了降液管內(nèi)流場分布情況。實驗結(jié)果表明，與堰長平行的截面上，中間位置的速度比兩側(cè)位置的速度小18.9％～35.7％，而且截面中間位置的速度方向垂直向下，兩側(cè)位置的速度方向斜向下指向兩側(cè)；與堰長垂直的截面上，沿從上往下的高度方向，靠近塔壁處的液流速度逐漸減小，而靠近堰壁處液流速度逐漸增大。近塔壁處到近堰壁處的液流速度逐漸增大，速度矢量方向與垂

3、直方向的夾角也逐漸增大；降液管底部拐角處存在緩流區(qū)，且在液速較大的情況下，緩流區(qū)面積變小。 采用計算流體力學軟件Fluent6.1及其前處理器Gambit2.0，選用標準k-ε湍流模型及SIMPLEC算法，模擬了液體流過降液管底部的流場分布，將模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進行比較，兩者吻合得較好。 采用歐拉兩相流模型，對與降液管堰長垂直的截面進行了空氣—水兩相模擬，考察了該截面上的氣含率分布與兩相的速度分布。結(jié)果表明，降液管底部氣