探究立体传质塔板ctst分离板上方气相速度分布的研究

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1、河北工业大学硕士学位论文立体传质塔板CTST分离板上方气相速度分布的研究姓名：李建慈申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李春利;刘继东20070301河北工业大学硕士学位论文立体传质塔板CTST分离板上方气相速度分布的研究摘要在Ф600mm的冷模实验塔内对立体传质塔板CTST的分离板上方空间气体速度分布进行了实验研究，并且应用计算流体力学（CFD）对CTST的分离板上方单相流速度分布进行了数值模拟计算。采用热膜流速仪对分离板上方气体速度分布进行了测量，结果表明：气体主要是从筛孔和上通道（分离板和喷射板之间）喷射

2、出来后与塔壁碰撞然后进入分离板上部的，气体在帽罩分离板上方的流动过程是气体自下而上的竖直流动和水平方向的扩散运动的复合过程。气体在CTST分离板上方不同高度横截面的速度分布也是不一样的。总体上来看，在分离板上方，气体的速度值比较小，在帽罩之间和帽罩与塔壁之间，速度值较大，同时速度分布不均匀。应用CFD建立了以RNGk-ε双方程湍流模型为基础，采用有限体积法求解的CTST罩上三维单相流模型。模型采用SIMPLE算法求解压力和速度耦合方程，并且采用CFD商用软件FLUENT对模型进行求解。模拟结果和实验数据能较好的吻合，

3、说明模型能较准确的反映气体在喷射罩上部的流动情况。关键词：立体传质塔板，计算流体力学，流场，模型，热膜测速仪i立体传质塔板CTST分离板上方气相速度分布的研究STUDYONTHEVELOCITYDISTRIBUTIONOFGAS-PHASEABOVESEPARATIONPLATEOFCTSTABSTRACTThevelocitydistributionofgas-phaseabovetheseparationplateofCTSTwasmeasuredandstudiedinanexperimentcolumnwit

4、hdiameterof600mm.Inthispaper,ComputationalFluidDynamics(CFD)wasusedtoinvestigategas-phase’sturbulentflowpropertiesabovetheseparationplateofCTST.Atfirst,byusinghot-filmanemometry,theflowfiledaboveCTSTseparationplatewasmeasuredandstudiedunderdifferentoperatingcon

5、ditions.Theresultsshowedthat:thegasabovetheseparationplatewasejectedfromthesieveholesandthechannelbetweenthesievetrayandtheseparationtray,thegasflowprocesswasfrombottomtotop,anddiffused.Thegasflowprogresswascomplex.Thegasvelocitydistributionwasdifferentatthedif

6、ferentheightplanes.Asawhole,thegasvelocitywasonthesmallsideabovetheseparationplate.Thegasvelocitywasonthebigsidebetweenthetwocoversandbetweenthecoverandthecolumn,andthechangeofthespeedwasalsocomparativelyacute.Secondly,theprocessofgasflowingabovetheseparationpl

7、ateissimulatedbyapplyingcomputationalfluiddynamics(CFD),andathree-dimensionalgas-dynamicmodelbasedontheRNGk-εturbulencemodelwasusedtodescribethegas-phaseturbulentflowabovetheseparationplateofCTST,andwassolvednumericallybythemethodoffinitevolumemethod.Forsolving

8、thepressure-velocitycouplingequation,theSIMPLEalgorithmwasusedandacommercialCFDpackage-FLUENTwasadoptedtosolveotherequations.Resultsshowedthegas-phasehydrodynamicscharacters