Fluent氣液兩相模擬

1、氣液兩相穿過(guò)篩板流動(dòng)模擬模型描述如圖1所示篩板塔，水由篩板上方的降液管留下，橫穿篩板從降液管流出，空氣由篩板下方進(jìn)入，穿過(guò)篩孔并從最上方流出。水速度0.1m/s,溫度20，空氣速度加大，溫度60,篩板27。塔直徑600mm，降液管寬60mm，高300mm，篩板塔上方降液管底隙100mm，篩板開(kāi)260孔，孔徑10,孔三角排布，孔間距分別為36mm和48mmi（見(jiàn)圖2）。利用FLUENT求空氣、水在篩板上的分布情況。圖2利用FLUENT求空氣、水在篩板上的分布情況。圖2篩孔布置圖圖1篩板塔模型示意圖幾何建模(1)按照題目要求，在Gambit中繪出幾何模型。如圖3所示圖3幾何模型示意圖(2)劃分網(wǎng)格

2、。因篩板開(kāi)孔尺寸較小，因此首先對(duì)篩板進(jìn)行網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格間隔取8，篩板網(wǎng)格數(shù)為455，0之后對(duì)整個(gè)計(jì)算域進(jìn)行網(wǎng)格劃分，取網(wǎng)格間隔16，計(jì)算域內(nèi)網(wǎng)格總數(shù)為3996，0如8圖4所示。圖4面網(wǎng)格與體網(wǎng)格示意圖(3)邊界條件類型設(shè)定。設(shè)定氣相和液相入口邊界條件類型velocityin,氣相和液相出口邊界條件類型flowout。(4)輸出mesh網(wǎng)格文件。模型求解設(shè)定（1）FLUENT中讀入mesh文件，檢查網(wǎng)格的尺寸與質(zhì)量，選擇壓力基求解器，絕對(duì)速度，非穩(wěn)態(tài)求解模型。（2）設(shè)定z負(fù)方向重量加速度為9.81m2/s，多相流模型VOF，計(jì)算能量方程，湍流模型，選擇標(biāo)準(zhǔn)k方程進(jìn)行計(jì)算。（3）從FLUTNT材料

3、庫(kù)中添加水與空氣，設(shè)定水的表面張力為68.74e3N/m，按題目要求設(shè)定水、空氣的速度、溫度，篩板溫度。（4）非穩(wěn)態(tài)求解時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)定為1e6s，每500個(gè)時(shí)間步自動(dòng)保存一次數(shù)據(jù)，直至計(jì)算結(jié)束。4模擬結(jié)果（1）相分布：截取氣相與液相入口和出口界面、降液管、篩板板上方界面查看兩相分布（如圖），紅色代表水，藍(lán)色代表空氣，由圖5可知，因水的流速較小，水在降液管內(nèi)貼壁面流動(dòng)至篩板，之后從降液管流出。圖5氣液兩相分布云圖篩板上方（z=301mm）兩相分布如圖所示：由圖可知，水自降液管流到篩板后，主要沿塔壁流動(dòng)，板上開(kāi)孔區(qū)液相分布較少，說(shuō)明孔板氣速相對(duì)偏高，液相通過(guò)困難，因而產(chǎn)生壁流現(xiàn)象。圖6z=301mm

4、截面企業(yè)兩相分布云圖(2)溫度分布：圖7為y=0截面溫度分布云圖，紅色代表高溫，藍(lán)色代表低溫，從圖中可看出水在通過(guò)篩板后溫度略有上升，而空氣通過(guò)篩板后，溫度下降幅度較大。圖7y=0截面溫度分布云圖圖8為篩板上方截面(z=301mm)溫度分布圖，從圖中可知，篩板開(kāi)孔區(qū)的溫度明顯高于未開(kāi)孔區(qū)域，由于氣速較高，孔中心溫度也較高。E.OOe+D.1575e+D15.50e-Hl525e401S.iXe-HJl4乃E孫J.5De-HJ1325e-HJ1J.00e+D13.75e+013.5ZieKI1326e+0i3iXe4D1275B-HD125D2點(diǎn)12.25812coe4nl工落的11印日前11.

5、25e-KI11a：ie-H1圖8Z=301mm溫度分布云圖(3)速度分布：圖9與圖10所示分別為y=0mm截面和z=301mm截面的Z向速度分布云圖，由圖可看出，由于流通空間的減小，通過(guò)篩孔的速度最大，其次是篩板開(kāi)孔區(qū)上方氣速較大，篩板下方降液管內(nèi)液速也較大，其他區(qū)域則差別較小。1.Kie-Kl19.CM：!.：Crl：C7.L0eH0B.DZie-HBS.COb-KO4.D0e+|jB.DZie-KD2,Kie-K01.EDe-HD.DZie-KD-UXt-ulOZMe-HZO-3.iXe-H2O-4COp-hZO石C(kHMJ=.L(le0-TiXe-tO)-S.Me-HZO-aiXe-HlO-1.0064011.100401-133-HO1-1.3Qe-tO1-140e-H31-1印時(shí)-17Ue4011.80e-HD1-2iXsi1圖9y=0mm截面Z向速度分布圖工皿加1gjZCe-HDO0.1Oe-KJOOle-HIDe.coe-moB.Me-HJD4.00E旬03.000-HJCIs.ooe-mn1.CCS4CIOD.OOe-HJD-1,OOe+OJZ.OOs-KO-3.00e+0：i-I.OOeKOS.QDe-HB一)e+O：i,.OJe-HTi-S.OOe-FOJ-9.00e：-KI：i-