立体传质塔板ctst罩内气相速度分布的研究

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1、势类号：UDC：密级：编号：学位论文立体传质塔板CTST罩内气相速度分布的研究刘德薇爝番教师姓名：李春利教授河北工业大学刘继东副教授河北工业大学弗请学位级别：硕士学科、专业名称：化学工艺豫文提交目期：2Q鳗．笙!目论文答辩日期：垫照生翌—』L学位授予单位：通i垦墨些盘鲎2005年1月答辩委员会主席评阅人立体传质塔板CTST罩内气相速度分布的研究摘要本文在巾600mm的冷模实验塔内对立体传质塔板CTST的罩内气体速度分布进行了实验测量，并且应用计算流体力学(CFD)对CTST的罩内单相流速度分布进行数值模拟计算。本文采用热膜测速仪对罩

2、内气体速度分布进行了测量，结果表明：气体在CTST喷射罩内流动经历了三个阶段：回旋阶段、发展阶段、喷射阶段。气体在回旋阶段形成了两个位置对称的漩涡，在发展阶段气体的流动情况稳定，在喷射阶段一部分气体从喷射孔高速喷出。对于喷射罩内的单相流流动过程，总体上是一个气体竖直向上运动和气体动量从中心向四周传递的复合过程。本文还考察了板孔动能因子对喷射罩内单相流速度分布的影响。本文还应用CFD建立了以标准k—g双方程湍流模型为基础，采用有限体积法求解的CTST罩内三维单相流模型。模型采用SIMPLEC算法求解压力和速度耦合方程，并且采用CFD商

3、用软件FLUENT对模型进行求解。模型反映了气体在喷射罩内流动情况，并且模拟出回旋阶段漩涡的存在，和实验数据能够较好的吻合。而且还模拟计算了NewVST喷射罩内单相流流动情况，对比了两种塔板的单相流操作状况，得出CTST优于NewVST的结论。关键词：CTST，帽罩，速度分布，CFD，数值模拟，单相流三维模型兰篁丝堡兰堡!三坠矍查耋塑垂堡坌查竺丝塞STUDYoNTHEGAS—PHASEVELoCITYDISTRIBUTIoNINTHECOVERoFCTSTABSTRACTThevelocitydistributionofgas—ph

4、aseincoverofCTSTwasmeasuredandstudiedinallexperimentcolumnwimdiameterof600mm．Inthispaper,anumericalexperimentmethod—ComputationalFluidDynamics(CFD)Wasusedtoinvestigategas·phase’sturbulentfloworoDertiesintemalCTStThegasvelocitydistributionwasmearsuredbyhot—flhnanemometr

5、y,anditshowthat：theprocessofgasflowingincoverconsistsofthreeparts：convolutioncourse，developmentcourse，sprayingcourse．IntheconvolutioncoRrsc，therearctwowhirlpoolsinthecoverwhengasflowsintocover．GasflowinginthedevelopmentCOUl-Sedevelopsgreatly．Andinthesprayingcourse．apor

6、tionofgasspraysfromcoverwimhighspeed．Insummary,theprocessofgasflowingincoveriscomposedbyprocessofgasflowingverticallyandcourseofthemomentumtransferredfromcentertocircumambicnce．InfluenceofF0ontheflowisconsidered，andthemainonesisthatthemoreF0is，thelargersizeofwhirlpoolb

7、ecomesinconvolutionCOUrSe，andthemoreF0is，themoregreatlyg瓠spraysinsprayingcourse．Recently,processofgasflowinginthecoverissimulatedbyapplyingcomputationalfluiddynamics(CFD)，anda。three-dimensionalgas—dynamicmodelbasedonthek—sturbulencemodelwasusedtodescribethegas—phasetur

8、bulentflowinthecoverofCTST，andwassolvednumericallybythemethodofcontrolvolume．Forsolvingthepressure-velocitycouplingeq