基于fractal液体分布器的研究

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1、天津大学硕士学位论文Fractal液体分布器的研究姓名：闫岩申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：宋海华20030101中文摘要本文以分形几何为理论基础，创造性地设计出一种具有优良的分布质量、较大的操作弹性、适用于任何直径填料塔等优点的新型高效液体分布器一fractal液体分布器。在设计理论基础上．1．采用自相似维数为2的H型分形，保证了fractal液体分布器喷淋点的几何均匀性。H型分形的完全自相似性决定了每股液流在分布器中所经过流道的长度、形状、尺寸、以及流动阻力都完全相等，从而保证了fractal液体分布器各喷淋点流率的均匀性。2．根据伯努利方程和连续性方程，证明了f

2、raetal液体分布器的液体入口与任一出口之间的压力差相等，并且与流体入口处液体流速的平方成正比，比例系数岛仅与管道的尺寸与物理性质有关，如下式所示，从流体动力学的角度说明了fractal液体分布器各喷淋点液体流率的均匀往。堕丑：厩．”?P‘3其中岛=奢击(乃≥+白)(争)4】并通过实验验证了：1．与传统的液体分布器相比较，fractal液体分布器具有Klemas分布质量高、操作弹性大、空间高度小等一系列突出的优点。2．在处理小流率液体分布时，fractal液体分布器仍具有非常高的Klemas分布质量，因此解决了液体分布器设计上长期没能解决的难题。关键词：Fractal液体分布

3、器、分形几何、自相似性、流体动力学、Klemas分布质量、均匀性ABSTRACTThefractalliquiddistributorhasbeendesignedbasedonthetheoryoffractalgeometryinthisthesis‘andprovedexcellentinthedistributionquality,wideintheoperatingranges，andsuitablefornotonlysmallbutalsoverylargediameterpackedcolumns。Duringdesigningtheffactalliquidd

4、istn'butor,1．TheH-typefractalswithself-similaritydimensionof2isselectedtoguaranteethetmiformdistributionofthedrippointsofthedistributor．AndtheexactselfsimilarstructureoftheH-typeffactalsensurestheuniformdistributionofflowrateoftheliquidoutfromeachdrippoint。becausetheliquidhasflowedthroughthe

5、pipelinesk吨thesamelengthsanddiameters，andbornethesameresistance，2．AccordingtoBernoulli’Stheoremandcontinuityequation,itisdemonstratedthatthepressuredropbetweentheinletandanyoutletofthedistributoriseqIlalanddirectlypropoabnaltothesquareoftheliquidvelocityattheinlet，asshowninthefollowingequati

6、on,旦卫!：ki．甜?p1where岛=恚击(乃鲁蚓(争)4]岛2磊呸希(乃著+白)(暑)4]andtheproportionalalityconstantkiisrelatedonlytothephysicalpropertyandsizesofpipelines．Sothewell-distributionoftheflowratesofliquidoutfromvariousdrippointscarlbeexplainedfromthepointofviewofthefluiddynamicsAndtheExperimentalresultscanshowthat1．

7、thefractalliquiddistributorhasbetterKlemaSdistributionquality,wideroperatingranges,a_rldsmallerheightthanthetraditionalNulddistributors，and2．thefraetalliquiddistributorhasstillverygoodKlemasdistributionqualityatlowflowrate．Infact，themaldistribution