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1、2011-04,液液萃取分布器流体力学分析,基于中山天乙一抽提塔碱液液体分布器的Fluent模拟分析,内 容,模型介绍,一,背景,结果讨论,三,二,四,问题,五,展望,一,背景,清华费维扬教授DIST03软件,液液萃取分布器基本尺寸,Fluent软件模拟分析,排管式液液萃取分布器,1、DIST03软件,主管径、支管径 孔径、孔数 流体密度、粘度 流量、摩擦系数 支管数 各支管孔数,孔口速度 孔口流量 不均匀度,2、Fluent软件,Gambit建立几何结构和网格的生成,Fluent流动模拟计算,Tecplot结果后处理,二,模型介绍,主管中心为原点来料方向为+Z轴主管进料处为流体进口筒体底部为
2、出口 模型两面对称 以水为原料，单向进料，静态计算重力沿-Z方向自取Z向截面分析,此模型完全按照中山天乙液态烃脱硫抽提塔催化剂碱液液体分布器结构绘制,三,结果讨论,1、Z轴方向矢量速度分布,2、Z轴方向速度分布,3、Z轴方向湍流动能分布,湍流动能是衡量湍流发展或衰退的指标,矢量速度可描述速度大小及方向,速度分布可更直观地描述某区域的速度分布情况,1、Z轴方向矢量速度分布,a. Z=0.1处,三,结果讨论,1、Z轴方向矢量速度分布,b. Z=0处,三,结果讨论,1、Z轴方向矢量速度分布,c. Z=-0.1处,三,结果讨论,1、Z轴方向矢量速度分布,d. Z=-0.2处,三,结果讨论,1、Z轴方向
3、矢量速度分布,e. Z=-0.3处,三,结果讨论,1、Z轴方向矢量速度分布,f. Z=-0.4处,三,结果讨论,1、Z轴方向矢量速度分布,g. Z=-0.5处,三,结果讨论,1、Z轴方向矢量速度分布,h. Z=-0.6处,三,结果讨论,1、Z轴方向矢量速度分布,i. Z=-0.7处,三,结果讨论,1、Z轴方向矢量速度分布,j. Z=-0.8处,三,结果讨论,1、Z轴方向矢量速度分布小结,三,结果讨论,a.在中心附近的绝大区域有向下的速度矢量（-1m/s）b.靠近塔壁的一块环形区域有向上的速度c.沿Z轴向下，这种反差越小d.在Z=-0.8m处，向上的速度已然很小,2、Z轴方向速度分布,a. Z=
4、0.1处,三,结果讨论,2、Z轴方向速度分布,b. Z=0处,三,结果讨论,2、Z轴方向速度分布,c. Z=-0.1处,三,结果讨论,2、Z轴方向速度分布,d. Z=-0.2处,三,结果讨论,2、Z轴方向速度分布,e. Z=-0.3处,三,结果讨论,2、Z轴方向速度分布,f. Z=-0.4处,三,结果讨论,2、Z轴方向速度分布,g. Z=-0.5处,三,结果讨论,2、Z轴方向速度分布,h. Z=-0.6处,三,结果讨论,2、Z轴方向速度分布,i. Z=-0.7处,三,结果讨论,2、Z轴方向速度分布,j. Z=-0.8处,三,结果讨论,2、Z轴方向速度分布小结,三,结果讨论,a.在中心附近的绝大
5、区域有向下的速度（-1m/s）b.靠近塔壁的一块环形区域有向上的速度c.沿Z轴向下，这种反差越小d.在Z=-0.8m处，向上的速度已然很小,3、Z轴方向湍流动能分布,a. Z=0.1处,三,结果讨论,3、Z轴方向湍流动能分布,b. Z=0处,三,结果讨论,3、Z轴方向湍流动能分布,c. Z=-0.1处,三,结果讨论,3、Z轴方向湍流动能分布,d. Z=-0.2处,三,结果讨论,3、Z轴方向湍流动能分布,e. Z=-0.3处,三,结果讨论,3、Z轴方向湍流动能分布,f. Z=-0.4处,三,结果讨论,3、Z轴方向湍流动能分布,g. Z=-0.5处,三,结果讨论,3、Z轴方向湍流动能分布,h. Z
6、=-0.6处,三,结果讨论,3、Z轴方向湍流动能分布,i. Z=-0.7处,三,结果讨论,3、Z轴方向湍流动能分布,j. Z=-0.8处,三,结果讨论,3、Z轴方向湍流动能分布小结,三,结果讨论,a.湍流动能只是表现流体流动激烈程度的指标b.中心区域相对较为激烈c.越向-Z轴方向，湍动越弱d.在Z=-0.8m处，大部分区域已无明显湍动,四,问题,怎么看待这个过程中出现的返混现象？壁面附近向上的流体速度怎么解释？1/4模型是否对对称点区域的流体现象造成了影响？费教授的不均匀度机理是否合适？寻求一个什么样的标准判定模拟效果？在这个模拟过程下，能否表现分布器流体的基本特性？需要作出怎样的调整？,五,展望,这只是对方法的一个探讨，还需进行以下工作：进一步理解fluent，gambit，tecplot软件的精髓寻找一套合适的模拟分析方法对速度等具体数据进行整理分析，单从图形上拿不到理论依据建立一套双进料分布器，塔顶塔底同时进料的液液萃取分布模拟体系建立一个对数据的整理分析系统,
