KDL5型分子蒸餾器流場數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究.pdf

1、分子蒸餾技術(shù)是一種新型、高效的液.液分離技術(shù)，在天然產(chǎn)物中的應(yīng)用越來越受到重視。隨著分子蒸餾技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，人們對該技術(shù)的理論研究也越來越深入。但在眾多的研究項(xiàng)目中，利用CFD模擬研究刮膜式分子蒸餾器流場特性的研究較少。本文利用FLUENT6.0對刮膜式分子蒸餾蒸發(fā)液膜流場進(jìn)行模擬，并通過DBP(鄰苯二甲酸二丁酯)試驗(yàn)對分子蒸餾器的性能進(jìn)行初步研究。主要內(nèi)容如下：
　　 (1)綜述分子蒸餾技術(shù)的發(fā)展、基礎(chǔ)理論、工業(yè)化應(yīng)用以

2、及近代學(xué)者對分子蒸餾液膜流體力學(xué)的研究。
　　 (2)本文結(jié)合KDL5型分子蒸餾試驗(yàn)裝置，通過三點(diǎn)假設(shè)，對模型進(jìn)行簡化，在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，利用VOF模型處理多相流，利用RNG k-ε湍流模型模擬湍流情況，分別研究了不同轉(zhuǎn)速、進(jìn)料量和刮膜形狀、尺寸情況下，計(jì)算區(qū)域內(nèi)湍流流場的變化，尤其流速的變化。
　　 模擬結(jié)果表明：蒸發(fā)液膜的湍流狀態(tài)主要出現(xiàn)在刮膜器后端；而且，隨著轉(zhuǎn)速增大或者進(jìn)料量減小，刮膜器后端湍流流場明顯增強(qiáng)；各種情

3、況下湍動能及耗散率的分布表明，當(dāng)轉(zhuǎn)速小到一定值，或者進(jìn)料量大到一定值，蒸發(fā)液膜的湍流程度減弱直至消失。
　　 在改變刮膜式分子蒸餾器刮板形狀時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)：長方體楔狀刮膜器作用下的液膜湍流流場更強(qiáng)烈，而圓柱型刮膜器(可以做成均等的可繞其固定軸旋轉(zhuǎn)的小圓柱狀的集合體)因其自身的轉(zhuǎn)動作用緩解了刮膜器與液膜的力作用，反而使得液膜湍流流場減弱。這為實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)不同材質(zhì)選擇不同的刮板形狀提供了一個(gè)依據(jù)。
　　 (3)對KDL5型刮