折流板除雾器流场数值模拟

论文摘要

折流板除雾器是一种工业中已广泛使用的气液分离设备,其主要优点是结构简单、制造容易、除雾效率高、易于清洗。对折流板除雾器的研究目前主要集中在提高除雾效率、降低进出口压降、防止堵塞等方面。因为除雾效率和压降是除雾器的两个最重要性能所以成为研究的重点。目前对除雾器的研究方法主要为实验和数值模拟,实验方法因其投入高、周期长、过程繁琐而逐渐被数值模拟方法所取代。本文通过数值模拟方法对两种板型共420种参数组合下的除雾器进行了数值计算,计算过程中连续相气体选择雷诺应力模型,离散相液滴选用颗粒轨道模型。通过对计算结果的分析,得出了两种板型除雾器通道内的流场分布情况,并揭示了除雾器的内部结构因素以及外部因素分别对除雾效率和进出口压降的影响关系。文章的分析结果为除雾器的优化设计和改造提供了有利参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 气液分离技术的机理及分类
• 1.3 折流板除雾器综述
• 1.3.1 折流板除雾器的结构及工作原理
• 1.3.2 折流板除雾器的主要性能、特性及设计参数
• 1.4 折流板除雾器研究现状
• 1.5 本文主要工作
• 第2章 除雾器流场数值模拟的理论基础及软件介绍
• 2.1 数值模拟基础理论
• 2.1.1 流体流动控制方程
• 2.1.2 湍流数值模拟理论
• 2.1.3 两相流数值模拟理论
• 2.2 流体仿真软件FLUENT 及前处理软件GAMBIT 简介
• 2.2.1 GAMBIT 概述
• 2.2.2 FLUENT 概述
• 第3章 除雾器除雾效率的分析
• 3.1 模型的简化
• 3.2 网格划分
• 3.3 计算模型
• 3.4 边界条件
• 3.5 计算工况
• 3.6 模拟结果与分析
• 3.6.1 三角形板除雾器通道内流场分布
• 3.6.2 梯形板除雾器通道内流场分布
• 3.6.3 各参数对除雾效率的影响
• 3.7 计算结果验证
• 3.8 小结
• 第4章 除雾器进出口压降的分析
• 4.1 除雾器压力场的分布
• 4.2 各参数对除雾器压降的影响
• 4.2.1 气速对压降的影响
• 4.2.2 叶片间距对压降的影响
• 4.2.3 板型对压降的影响
• 4.3 计算结果验证
• 4.4 小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 所得结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士期间已发表的论文
• 致谢