風(fēng)致塔體振動對篩盤上氣-液兩相流場影響的數(shù)值模擬.pdf

1、對于板式塔上氣-液兩相流的研究一直是化工領(lǐng)域的熱點課題。本文分別對靜止和風(fēng)致塔體振動時，某石化項目中典型的篩板塔盤上氣-液兩相流場進行了模擬和探究。具體工作和結(jié)論如下：
　?。?）建立了篩板塔的有限元模型和風(fēng)洞模型，通過模態(tài)分析提取了篩板塔的前四階固有頻率和振型；通過雙向流固耦合分析獲得了不同風(fēng)速下篩板塔上41m處塔盤周圍的渦街分布、順風(fēng)向及橫風(fēng)向響應(yīng)等。
　?。?）建立了歐拉-歐拉框架下單層塔盤上氣-液兩相流的三維瞬態(tài)模型

2、，并利用UDF自定義相間動量傳遞項；通過對比實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)模型的平均相對誤差為2.957％，最大誤差未超過5%；探究了靜止塔盤上氣-液兩相流的流場。
　?。?）通過對塔盤傾斜時，塔盤上氣-液兩相流的CFD模擬發(fā)現(xiàn)：當(dāng)風(fēng)速方向與液流方向一致時，隨著風(fēng)速的增加，塔盤上的清液層高度降低，液位差增大，氣速分布越不均勻，反之則相反；相比于塔盤沿液流橫向的傾斜，塔盤沿液流方向的傾斜對氣-液兩相流的影響更大。
　?。?）通過對周期性振動下塔

3、盤上氣-液兩相流的CFD模擬發(fā)現(xiàn)：塔盤上液相的運動與塔盤的振動不同步，液相存在遲滯；塔盤沿液流方向一階共振時，清液層高度出現(xiàn)周期性波動，波動幅度為12.46mm，最大液位差達(dá)到22.167mm，液位分布和氣速分布極不均勻。相比于沿液流橫向的振動，塔盤沿液流方向的周期振動對氣-液兩相流的影響更大。
　?。?）通過對復(fù)合振動下塔盤上氣-液兩相流的CFD模擬發(fā)現(xiàn)：清液層高度越高，塔盤振動對液相分布、氣速分布的影響越大；傾斜幅度一定時，塔