气液鼓泡塔的CFD-PBM耦合模拟：离散法与QMOM方法的对比

作者：屈雪婧; 安敏; 管小平; 杨宁^*; 孙国刚

来源：过程工程学报, 2020, 20(07): 788-797.

• 计算流体力学
• 群平衡模型
• 鼓泡塔
• 气泡尺寸分布
• 矩方法

采用CFD-PBM耦合方法,对高表观气速下的气-液鼓泡塔进行模拟,得到气含率、轴向液速及气泡尺寸。系统性对比求解群平衡方程(PBE)的不同方法:离散法(20 bins)和QMOM(包括四阶QMOM和六阶QMOM)。模拟结果与文献中的实验数据的对比结果表明,离散法和QMOM均能合理预测气含率、轴向液速、平均气泡大小和气泡尺寸分布。但QMOM比离散法节约2～3倍的计算成本。对于QMOM,使用四个矩能准确描述气相的演化。使用四阶QMOM和六阶QMOM得到的结果非常相似。利用QMOM的低阶矩可以快速有效地重构出单峰气泡尺寸分布。

• 单位
  中国科学院过程工程研究所; 多相复杂系统国家重点实验室; 中国石油大学（北京）