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摘要
蒸馏塔板气液流场的优化设计是提高塔板效率和蒸馏设备生产能力的关键。对于立体旋流塔板,实验方法难以测量塔板内各空间位置的压降和旋流区的气液相速度,对气液相流场结构以及流动机理难以深入分析。为克服实验研究的局限性,利用Fluent软件中的欧拉-欧拉多相流模型和Realizable k-ε湍流模型,采用速度与压力耦合方式的phase coupling simple算法进行稳态计算,对塔板空间上气液两相流场进行仿真研究。不同操作条件下,湿板压降模拟值与实验测量值偏差在8%以内,证明了仿真结果的正确性和仿真方法的可行性。仿真结果表明:在塔板入口的起旋阶段,速度值相对较小,而在塔板的中、下部分的旋流发展阶段,速度值明显增大,且远离叶片上表面的速度出现了明显的速度差。各区域速度幅值随液相喷淋密度或气相动能因子的增加而增大,气相动能因子对于速度分布的影响效果更大。仿真结果对蒸馏塔板结构优化提供了仿真依据以及理论指导。
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