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喷射型环流反应器中气含率和液速的分布 被引量：2
1
作者 卢浩然 高用祥 +2 位作者 成有为 王丽军 李希 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1088-1095,共8页
喷射型环流反应器拥有良好的固体悬浮、液相混合与气液传质性能。在表观气速0.065-0.105 m?s-1的半间歇操作条件下,实验测量了喷射型环流反应器内的气含率以及液速的空间分布。在实验的基础上对反应器进行了三维瞬态的CFD模拟,并且用耦... 喷射型环流反应器拥有良好的固体悬浮、液相混合与气液传质性能。在表观气速0.065-0.105 m?s-1的半间歇操作条件下,实验测量了喷射型环流反应器内的气含率以及液速的空间分布。在实验的基础上对反应器进行了三维瞬态的CFD模拟,并且用耦合群平衡模型(PBM)来模拟系统内气泡的聚并破碎行为。喷嘴的高速射流产生一定比例的大气泡驱动液体循环,使循环液速成倍增加。大气泡浮升过程中逐渐破碎成小气泡,导致提升管内的气含率随着轴向塔高增高而增大,降液管中也有类似的分布。实验和模拟都表明,喷射型环流反应器内由于喷嘴的使用导致了分布器影响区的明显延长,不存在流动充分发展的区域。 展开更多
关键词 喷射型环流反应器 分布器影响区 气含率和液速分布 计算流体力学(CFD) 群平衡模型(pbm)
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超细颗粒聚团模型及湍流聚并器聚团研究 被引量：14
2
作者 郑建祥 许帅 王京阳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第16期4389-4395,4524,共7页
研究颗粒不同聚团机理模型对湍流聚并器颗粒聚团过程的影响。基于FLUENT软件UDF功能自定义聚团核,考虑颗粒间排斥势能Umax对聚并率的影响,引入捕集效率f(α)对聚团核进行修正,得到修正湍流聚并模型并将该模型与传统湍流聚并模型进行比... 研究颗粒不同聚团机理模型对湍流聚并器颗粒聚团过程的影响。基于FLUENT软件UDF功能自定义聚团核,考虑颗粒间排斥势能Umax对聚并率的影响,引入捕集效率f(α)对聚团核进行修正,得到修正湍流聚并模型并将该模型与传统湍流聚并模型进行比较。通过群体平衡模型耦合CFD对颗粒聚团过程进行数值模拟。结果表明:通过对理想湍流聚并模型和修正湍流聚并模型与实验结果的对比,理想湍流聚并模型的误差在8%左右,而修正湍流聚并模型误差仅有3%,修正湍流聚并模型与实验结果吻合。布朗聚并对粒径小于2μm颗粒有明显减少作用,布朗聚并在湍流聚并中不可以忽略,修正湍流聚并耦合布朗聚并模型基本与实验结果吻合。 展开更多
关键词 超细颗粒物 湍流聚并器 群体平衡模型 颗粒聚团 聚并率 排斥势能
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离心萃取器混合区内三相流的CFD-PBM模拟 被引量：3
3
作者 段五华 王澄谦 郑强 《流体机械》 CSCD 北大核心 2021年第11期25-32,共8页
为获得环隙式离心萃取器运行时混合区内真实气-液-液三相流流动特性,采用欧拉-欧拉多相流模型和群体平衡模型(PBM),并分别采用模拟软件ANSYS自带的MUSIG和直接正交矩量法(DQMOM)求解群体平衡模型,对Ф70 mm环隙式离心萃取器混合区内气-... 为获得环隙式离心萃取器运行时混合区内真实气-液-液三相流流动特性,采用欧拉-欧拉多相流模型和群体平衡模型(PBM),并分别采用模拟软件ANSYS自带的MUSIG和直接正交矩量法(DQMOM)求解群体平衡模型,对Ф70 mm环隙式离心萃取器混合区内气-液-液三相流进行了CFD-PBM模拟研究,以获得气-液-液三相流的相分布和液滴平均直径(d_(32))分布。结果表明,混合区内有机相在两相混合液中分布比较均匀,但在局部地区形成了富有机相区和富水相区;流体的湍流动能和湍动耗散率在自由液面处和转筒外壁处较大,而在混合区旋涡中心处则较小;当两进口水相平均流速均为0.02 m/s,进口有机相体积分数为0.01,转速为1 800~3 600 r/min时,通过MUSIG模拟获得的混合区中气-液-液三相流中有机相的d_(32)为110~150 μm,而通过DQMOM模拟获得的混合区中气-液-液三相流中有机相的d_(32)为50~130 μm,并与试验测得的结果基本一致,且d_(32)随着转速的增大和进口有机相体积分数的减小而减小。 展开更多
关键词 环隙式离心萃取器 计算流体力学(CFD) 群体平衡模型(pbm) 气-液-液三相流
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圆柱扰流对燃煤细颗粒物团聚影响的数值模拟 被引量：2
4
作者 李岩 陈占秀 +2 位作者 杨历 贾桂鹏 李阳 《河北工业大学学报》 CAS 2018年第1期59-63,69,共6页
燃煤锅炉产生的细颗粒物已经成为大气污染的主要来源,由于烟气中的颗粒物粒径较小,传统除尘器难以对其进行有效脱除.利用湍流团聚对含尘烟气进行预处理是一种促进细颗粒长大,进而有效脱除细颗粒物的新方法.采用k-ε湍流模型耦合颗粒群... 燃煤锅炉产生的细颗粒物已经成为大气污染的主要来源,由于烟气中的颗粒物粒径较小,传统除尘器难以对其进行有效脱除.利用湍流团聚对含尘烟气进行预处理是一种促进细颗粒长大,进而有效脱除细颗粒物的新方法.采用k-ε湍流模型耦合颗粒群平衡模型(PBM)对扰流圆柱后方细颗粒物的聚并效果进行了研究.着重讨论了速度、颗粒的体积分数、入口颗粒的斯托克斯数(St)数对颗粒团聚效果的影响.模拟结果表明,速度越大,湍动能耗散率也越大,颗粒的团聚效果较好;增加入口颗粒的体积分数,提高了颗粒碰撞的几率,对颗粒物的聚集有促进作用;入口颗粒的St数越小,颗粒的初始粒径越小,小颗粒较好的跟随性会跟随流体的流动被漩涡所卷吸,颗粒聚并效果越显著. 展开更多
关键词 k-ε湍流模型 颗粒群平衡模型(pbm) 圆柱 颗粒团聚 数值模拟
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湍流聚并室内细颗粒物聚并的数值研究 被引量：2
5
作者 张书斌 李佳 +2 位作者 李阳 杨历 陈占秀 《河北工业大学学报》 CAS 2017年第6期75-78,101,共5页
湍流聚并技术是脱除细颗粒的有效手段,本文采用数值模拟的方法研究了1种新型三维湍流聚并室内细颗粒物的湍流聚并特性,比较3种不同聚并室的团聚效果,得出第3种聚并室团聚效果最好.对第3种聚并室分析了细颗粒物的颗粒相体积分数、入口颗... 湍流聚并技术是脱除细颗粒的有效手段,本文采用数值模拟的方法研究了1种新型三维湍流聚并室内细颗粒物的湍流聚并特性,比较3种不同聚并室的团聚效果,得出第3种聚并室团聚效果最好.对第3种聚并室分析了细颗粒物的颗粒相体积分数、入口颗粒粒径以及流速对细颗粒湍流聚并效果的影响.结果表明:聚并效果随着体积分数的增大而提高;在入口颗粒体积分数为5×10^(-4)时,颗粒粒径越小,聚并效果越显著;随着流速的增大,聚并效果越显著. 展开更多
关键词 细颗粒物 湍流聚并 颗粒群平衡模型 碰撞 数值模拟
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低速下不同入口位置塔式曝气池气液两相数值模拟
6
作者 王乐 苏军伟 +1 位作者 郑西朋 杨顺生 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期164-172,共9页
为了研究不同入口下塔式曝气池气液两相流动规律,采用欧拉双流体模型耦合群体平衡模型(PBM,population balance model),在对计算域网格及气相分布与实验验证的基础上,研究了四种距离曝气池底部中心不同位置处的入口对曝气池内气液两相... 为了研究不同入口下塔式曝气池气液两相流动规律,采用欧拉双流体模型耦合群体平衡模型(PBM,population balance model),在对计算域网格及气相分布与实验验证的基础上,研究了四种距离曝气池底部中心不同位置处的入口对曝气池内气液两相流动的影响,探讨了气含率、气泡数密度、液相水平速度等流体动力学性质,以期为塔式曝气池设计提供指导和依据.研究结果表明:欧拉双流体模型耦合PBM的模拟结果优于单一气泡尺寸的欧拉双流体模型;曝气池内气含率、气相分布、旋涡强度、液相水平速度均受入口位置影响;当入口位置逐渐远离曝气池中心时,气相分布逐渐呈之字形,旋涡强度增大,气含率及气泡羽流周期则先增大后减小;入口位置对气泡数密度无明显影响,气泡数密度在气泡直径5.95 mm下分布最多. 展开更多
关键词 数值模拟 群体平衡模型 欧拉双流体模型 曝气池
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蒸汽相变促进烟气中细颗粒生长的数值模拟
7
作者 梅涛 李阳 +1 位作者 杨历 陈占秀 《河北工业大学学报》 CAS 2019年第3期27-33,共7页
利用气相与颗粒相耦合模拟计算烟气中细颗粒的生长情况,其中气相采用的是湍流模型中的k-ε模型,颗粒相采用的是颗粒群平衡模型(Population Balance Model,PBM),在流动过程中通过固液两相间的相互作用将两相耦合。分析了相同初始过饱和... 利用气相与颗粒相耦合模拟计算烟气中细颗粒的生长情况,其中气相采用的是湍流模型中的k-ε模型,颗粒相采用的是颗粒群平衡模型(Population Balance Model,PBM),在流动过程中通过固液两相间的相互作用将两相耦合。分析了相同初始过饱和度下不同温度的含尘烟气对异质成核过程中管内过饱和度及粒径分布的影响;并研究不同初始饱和度、颗粒在生长管内的停留时间以及生长管壁温对管内细颗粒异质成核的影响。结果表明:温度升高会导致管内过饱和度降低,异质成核的速率下降;初始饱和度越大,管内过饱和环境充分,有利于细颗粒生长;细颗粒在生长管内停留的时间越长,异质成核作用越充分,有利于细颗粒的生长;生长管内的壁温低于烟气温度时,管内过饱和度越大,促进细颗粒的生长。 展开更多
关键词 异质成核 颗粒群平衡模型 湍流模型 过饱和度
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