新型折板除雾器的流场和压降数值模拟
2017-04-10刘丽艳赵晨光
化学工业与工程 2017年2期
关键词:结构
刘丽艳,赵晨光
(天津大学化工学院,天津 300072)
除雾器在工业上有着广泛的应用,其性能往往是影响整个系统可靠、连续运行的关键因素[1]。除雾器种类很多,用的较多的包括折板除雾器、丝网除雾器、旋流板除雾器等。工程上对除雾器的研究主要是为了提高其性能,而评价性能的主要参数是分离效率和进出口压降[2],其中流场对两者的影响是非常明显的,所以对除雾器内部流场的研究也至关重要,同时入口处的粒径分布通常用R-R分布表示[3]。
折板除雾器内流场较为复杂,实验只能对其性能进行粗略测量,而且花费大、耗时长[4]。但是数值模拟方法却可以快速得到结果[5],进行大量的参数分析,所以近年来数值模拟研究除雾器是一个整体趋势,可以用来用来改善分离效率、降低压降。折板除雾器是依靠惯性碰撞的原理收集小液滴[6],近年来,为了提高捕集性能,常常在通道内引入辅助捕集结构[7]。
拟采用Fluent6.3对带与不带辅助捕集结构的折板除雾器内气相流场进行数值模拟。通过对比引入液滴辅助捕集结构前后流场变化、改变高度尺寸,研究流场分布规律和高速、气速对压降的影响,为除雾器的设计提供指导。
1 模拟方法
本论文研究流场和压降,由之前的研究表明,引入液滴后对流场和压降的影响并不明显,工程应用上可以不计[8]。所以模拟时只考虑气相流场,采用SSTk-ω模拟气相的湍流运动[7],进而获得效率和压降。
1.1 模型假设
折板除雾器折板间的气液两相流动是一种非常复杂的流动,对其的模拟研究通常是建立在一些适当的假设的基础之上。……
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