搜索实战 | 旋流器、旋转流化床等化工设备的多相流分析
2017-08-28 by:CAE仿真在线 来源:互联网
TASK
计算旋流器中气液固三相的分布,得出颗粒分级曲线,为改进旋流器构造提供依据
计算旋转流化床中的炭颗粒分布,传热性质。
SOLUTION
主要技术挑战
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内流场为高速旋转流,计算工作量大,流场的速度分布不难以精确展现。
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既要考虑到主流场的液体流动,还要模拟出旋流器中心形成的空气柱现象,准确捕捉气液交界面。
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需要考虑颗粒的喷射参数对颗粒运动的影响,考虑颗粒-颗粒之间的相互作用。
解决方案
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用ANSYS Fluent高级的湍流模型——大涡模拟的方法模拟旋转流场
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用VOF的方法模拟出旋流器高速运转时旋流器中的空气柱、用modified HRIC高精度分界面模型捕捉气液分解面
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用DPM方法模拟固体颗粒的运动,并且用DPM UDF自定义颗粒-颗粒间的相互作用
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用欧拉-欧拉模型模拟旋转床中的颗粒分布
结论
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得到不同操作条件下旋流器中的高速旋转流场,很好吻合实验数据
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得到旋流器运转中空气柱的分布
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通过统计颗粒排除情况,获得颗粒分级曲线
Customer Benefit
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基于操作状态的分析结果,优化最佳的旋流器、旋转流化床设计参数,使得运转中的能耗降低;同时,为设计不同用途,如分离细微颗粒、得到最佳阶段率、高效液液分离等的新型旋流器提供技术支撑。
旋流器中颗粒瞬态分布
旋转流化床设备网格
旋转流化床不同截面位置煤炭颗粒分布情况
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