基于雙歐拉方法的脈沖篩板萃取柱中液液兩相流的數(shù)值實驗與關聯(lián).pdf

1、脈沖篩板萃取柱是一種典型的多級萃取設備，廣泛應用于石油化工、核化工、濕法冶金、醫(yī)藥生產(chǎn)等領域。深入研究脈沖篩板萃取柱內(nèi)的兩相流體力學特性，對設備操作性能的改進、設備結構的設計和放大以及實際操作條件的選擇和優(yōu)化等方面有著重大意義。
　　本文借助計算流體力學軟件Fluent對標準脈沖篩板萃取柱中水-正十二烷體系的兩相流場進行CFD模擬計算?；诤喕亩S幾何模型采用前處理軟件ICEM進行網(wǎng)格劃分，湍流模型選用標準模型，曳力模型選用球形

2、曳力模型（Schiller and Nauman模型），本文沒有考慮分散相液滴的聚并與破碎行為，液滴直徑設為常數(shù)2mm，采用壓力-速度耦合求解器及SIMPLE離散算法對歐拉方程組進行求解計算。
　　對不同操作條件（脈沖速度、連續(xù)相流率、分散相流率）下的兩相流場進行了較為系統(tǒng)的CFD數(shù)值實驗，計算結果表明：在一定的脈沖條件下，隨著兩相總流率的增大，脈沖篩板萃取柱內(nèi)的兩相操作逐漸從分散區(qū)過渡到液泛區(qū)，正常操作遭到破壞。在穩(wěn)態(tài)操作條件下

3、，分散相存留分數(shù)隨分散相流率以及兩相流比的增大而增大；分散相存留分數(shù)隨連續(xù)相流率的增大而略微增大，基本上可以忽略其影響；分散相存留分數(shù)隨脈沖速度的增大呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢，但是變化趨勢不是太明顯。在非穩(wěn)態(tài)操作條件下，分散相存留分數(shù)隨兩相流率、兩相流比以及脈沖速度的增大呈現(xiàn)出較大的波動，沒有明顯的規(guī)律。
　　通過CFD數(shù)值實驗得到了不同操作條件下的分散相存留分數(shù)，采用Pratt關聯(lián)式以及汪家鼎基于Pratt關聯(lián)式提出的兩個修正關