鼓泡塔反应器中两相流动CFD-PBM耦合数值模拟

• 作者: 贾翔飞 钱嘉澍 吴幼青 陈剑佩
• 来源期刊: 华东理工大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 鼓泡塔反应器 群体平衡模型 双流体模型 计算流体动力学
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 化学工程
• 页码范围: 1-10
• 页数: 10页
• 分类号: TQ519
• 语种: 中文
• DOI: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191121001

摘要

针对气液体系,将一个新型气泡破碎模型植入群体平衡模型(PBM)并与欧拉双流体模型进行耦合,在内径0.44 m、高2.43 m的鼓泡塔中对气-液两相流动进行模拟.在对破碎模型的气泡破碎速率和子气泡分布预测值进行验证后,将计算流体动力学-群体平衡耦合模型(CFD-PBM)在不同表观气速下的气含率、轴向液速模拟值与实验值进行了对比,并探究了升力的加入对模拟结果的影响.结果表明,模拟过程中升力的加入使气含率和轴向液速的径向分布更接近实验值.低表观气速和高表观气速下模型的计算数据与实验数据均吻合良好.同时,随着表观气速增大,反应器内的湍动耗散率增加,气泡之间的相互作用力增强,使得反应器内气泡尺寸分布范围变宽.