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CO_(2)吸收过程Rayleigh对流传质特性格子-Boltzmann模拟
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作者 杨宁威 丁玉栋 +3 位作者 郭李恒 朱恂 王宏 廖强 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期999-1008,共10页
在化工吸收过程中,浓度梯度导致的Rayleigh对流对气液界面传质具有重要影响,但其强化传质机理尚不明确。本文采用格子Boltzmann方法研究乙醇与甲醇吸收CO_(2)过程Rayleigh对流传质特性,将模拟图像与实验观测结果进行对比,并采用不同传... 在化工吸收过程中,浓度梯度导致的Rayleigh对流对气液界面传质具有重要影响,但其强化传质机理尚不明确。本文采用格子Boltzmann方法研究乙醇与甲醇吸收CO_(2)过程Rayleigh对流传质特性,将模拟图像与实验观测结果进行对比,并采用不同传质模型对气液传质通量进行分析。结果表明:模拟得到的Rayleigh对流结构形状、形态演变等与实验结果具有良好的一致性;界面传质扰动是Rayleigh对流发生的必要条件,在扰动强度10^(-6)≤CD≤10^(-5)kg/m^(3)区间内,Rayleigh对流临界时间与理论预测值的最大误差约10%;Rayleigh对流的发生及演化过程可分为三个阶段:扩散传质阶段、Rayleigh对流起始阶段、Rayleigh对流演化阶段;对气液传质通量进行预测时,表面散度模型的预测效果优于小涡模型,但表面散度模型预测结果与模拟传质通量具有1 s的相位差,速度与浓度场并不完全同步;基于Rayleigh对流发生及演化过程的分阶段性,提出混合模型描述Rayleigh对流传质特性,该模型对传质通量预测的拟合度超过0.9,能很好地预测溶液吸收CO_(2)的传质过程。 展开更多
关键词 CO_(2)吸收 Rayleigh对流 格子BOLTZMANN方法 传质模型 传质通量
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