轴向旋流式微气泡发生器的结构设计与数值模拟

作者：丁国栋; 陈家庆^*; 王春升; 尚超; 刘美丽; 蔡小垒; 姬宜朋

来源：过程工程学报, 2018, 18(05): 934-941.

• 气液两相流
• 微气泡发生器
• 静止起旋元件
• 文丘里管
• 数值模拟
• 湍流

设计了一种旋流式微气泡发生器,由环形注气机构和新型气泡破碎机构两部分组成,前者采用中心圆环+微孔板结构,后者由静止起旋元件和文丘里管组成,采用ANSYS FLUENT软件对新型气泡破碎机构的流道进行数值模拟,并与常规文丘里流道对比.结果表明,新型气泡破碎机构流道内的水流速度、径向速度梯度、湍动能和湍能耗散率均大于常规文丘里流道,常规文丘里流道出口处产生的微气泡直径为新型气泡破碎机构的2倍.采用响应曲面法优化静止起旋元件结构,优化后的叶片出口角度为35?,中心圆柱体直径为12.3 mm,叶片长度为10 mm,优化后的气泡破碎机构产生的微气泡直径为优化前的75%.

• 单位
  中海油研究总院; 北京石油化工学院