基于Fluent模拟的垂直上升管中液液两相流的数值模拟-论文.pdf

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1、第28卷第5期化工81TUVoI．28，No．52014年5月ChemicalIndustryTimesMay．5．2014doi：10．3969／j．issn．1002—154X．2014．05．001基于Fluent模拟的垂直上升管中液液两相流的数值模拟谭明(浙江工业大学化材学院，浙江杭州310014)摘要使用油相作为分散相，初始管中充满水，其中水作为连续相，运用Fluent模拟软件中的混合模型对垂直管中油水两相流动进行数值模拟，用Gambit建立流场模型，采用Mixture模型进行模拟，得到相应的速度分布云图、速度矢量图、压力分布图。模拟结果表明，油滴

2、在挤出后开始经过一段加速距离，之后以一定的速度开始匀速上升，液滴之间没有相互干扰。该结果与实验中观察到的现象一致，说明运用Fluent模拟软件进行的数值模拟结果是可靠的，能对实验现象进行很好的预判。关键词垂直管模拟两相速度NumericalSimulationofLiquid——liquidTwo—-phaseFlowinVerticalUpwardBasedonFluentSoftwareTanMing(CollegeofChemicalEngineeringandMaterialsScience，ZhejiangUniversityofTechn0lo{

3、ZhejiangHangzhou310014)AbstractTheoilphasewastreatedasadispersedphase，whilethecontinuousphasewaswater，andthetubewasfullfilledwithwateratthebeginning．Theoil—watertwo—phaseflowinverticaltubewassimulatedbymeansofmixedmodelofFluentsoftware，andtheflowmodelwasextablishedtogetthecorrespon

4、dingvelocitycontours，veloci—tyvector．pressuredistribution．Thesimulationresultsshowedthattheoildropletsstartedwithashortaccelerationdistanceafterextrusion，andthenrisedataconstantspeed．Therewasnomutualinterferencebetweenthedroplets．Thisresultwasconsistentwithexperimentalobservations，

5、thatmeanedusingFluentsimulationsoftwaretosimulatetheflowwasreliable．Itcouldpredicttheexperimentalphenomenawel1．Keywordsverticaltubesimulationtwophasesspeed管式反应器是一种在化工等工业中较常见的反步普及和发展，计算流体力学软件(CFD)现已逐渐应应器，可用于多种反应，如均相反应、多相反应等。由用于工业上难以通过人：勾进行测量的领域，所以该软于管式反应器内的流动较复杂，肉眼无法准确观察其件为解决这些问题提供了

6、有效的手段。中的搅拌情况以及运动情况。但是随着计算机的逐曹晓畅等人运用Fluent软件对管式搅拌反应收稿日期：2014一o3—24作者简介：谭明(1987一)，男，硕士，研究方向：均粒聚苯乙烯微球的合成。谭明基于Fluent模拟的垂直上升管中⋯⋯2014．Vole．28，No．51．5边界条件及数值解法求解器采用压力基隐式算法，压力一速度耦合方法采用SIMPLE方法。由于Mixture模型收敛比较难，在较大的收敛因子情况下不易收敛，故需将所有的收敛因子适当的降低J。其各项参数设置如表2所示。表2收敛因子参数设置图4速度等值线图Table2convergenc

7、efactorsettingContour‘sofvelocityfilled松弛因子设置值PressureO00OO0000Density3775l2668BodyForcesMomentumSlipVelocityVolumeFractionTurbulenceKineticEnergy图5压力云图TurbulenceDissipationRateFig5ContourplotofpressureTurbulenceViscosity藤疆叠囊ll蕊隧登鼹乏日绫墨星丞堡依据Fluent模拟软件建立起垂直管道简化后的舞一物理模型及数学模型，并分析了管道内的速

8、度场、压2．1速度矢量场及等值线力场。通过与实验的对