气液鼓泡塔具有诸多优点：相间接触与混合充分、传递效果优异、温度分布均匀且易于控制等,故在化工、石油、能源、生物、环保等领域得到了广泛的应用。本文在前人基础工作上对气液两相流中气泡的流体动力学行为进行了三维数值模拟。由于实际存在空间是三维的,二维研究是不全面的(如现实中的气泡作螺旋上升运动,而从二维空间看来却是“之”字形运动),故对气液两相流的气泡动力学行为进行三维数值模拟可以真实地再现气泡运动规律。气液两相流气泡动力学行为的三维模拟研究对鼓泡塔的设计、放大以及优化等有重要的指导意义,也为进一步的气液固三相流研究打下基础。
本文采用欧拉-欧拉(Euler-Euler)观点,将气液两相看作连续相,采用流体体积(Volume of Fluid, VOF)模型追踪气液运动过程中的气液相界面,以FLUENT6.3为平台,以空气为气相、水液相,模拟研究了三维鼓泡塔中,单孔、双孔、四孔鼓泡过程中,气泡的形成与脱离、变形及其上升运动等气泡动力学行为,并分析了流体物性、操作条件对气泡动力学行为的影响。
模拟显示出,在三维空间中气泡呈螺旋状、不规则三维曲线状上升；气泡在上升过程中由于气泡直径、气泡上升速度以及液相...
【英文摘要】
The gas-liquid bubble column has a several advantages, such as sufficient inter-phase contact, uniformly inter-phase mixing, excellent mass and heat transfer, equally temperature distribution, et al. As a result, it is widely used in a variety of industries ranging from chemical to petroleum engineering, form bioengineering to environment engineering. This paper focuses on the three-dimension (3D) numerical simulation of bubble dynamics in a gas-liquid flow based on the precious work, which could give a gui...
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