双切环流气体分布器性能及放大规律研究

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本文利用计算流体力学软件FLUENT研究了双切环流气体分布器的结构参数对其分布性能的影响,从而得出各参数对气体分布的影响规律。文中分布器性能通过分布器压降?P 和气体分布不均匀度 M 进行定量表征,并结合不同截面的速度、压力、湍动能及湍动能耗散率等势图进行定性研究。 影响分布器性能的主要因素有:塔壁与内筒的距离、内筒高度、挡板高度、挡板数和内筒的偏心距。此外,本文还研究了装有升气管的分布器的性能。在本文的研究条件下,可得出:各结构参数中,对分布器性能影响最大的是塔壁与内筒的距离,其适宜值为(0.25/6)D;在内筒下沿低于进气管下沿的情况下,随着内筒高度的增加,M 逐渐减小,?P 逐渐增加。从模拟结果知,适宜的内筒高度为(2.5/1.5)d;第一挡板高度接近或超过进气管中心线后,M 随挡板高度的变化不再明显,而?P 则迅速增加。第一挡板为(0.75/1.5)d 时,分布器性能较好;过多的挡板并不能有效地改善分布器的分布性能,反而会增加分布器的压降,较适宜的档板数为 7;对于偏心内筒分布器,内筒偏向进气口侧时,有利于气体的均布,但是分布器压降较大。内筒远离进气口时,分布器压降明显减小,而 M 却逐渐增加;双切环流分布器配备升气管后,气体的分布效果得到较大的提升。 为了验证模型和软件的可靠性,本文对装气升式气体分布器的实验塔的流场进行了实验测定,再利用 FLUENT 模拟该装置的流场分布,并将模拟结果与实验结果相比较,吻合较好,从而证明用 FLUENT 软件研究填料塔气体分布装置的流场分布时,其结果是可靠的。
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