搜索實戰 | 旋流器、旋轉流化床等化工設備的多相流分析
2017-08-28 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
TASK
計算旋流器中氣液固三相的分布,得出顆粒分級曲線,為改進旋流器構造提供依據
計算旋轉流化床中的炭顆粒分布,傳熱性質。
SOLUTION
主要技術挑戰
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內流場為高速旋轉流,計算工作量大,流場的速度分布不難以精確展現。
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既要考慮到主流場的液體流動,還要模擬出旋流器中心形成的空氣柱現象,準確捕捉氣液交界面。
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需要考慮顆粒的噴射參數對顆粒運動的影響,考慮顆粒-顆粒之間的相互作用。
解決方案
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用ANSYS Fluent高級的湍流模型——大渦模擬的方法模擬旋轉流場
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用VOF的方法模擬出旋流器高速運轉時旋流器中的空氣柱、用modified HRIC高精度分界面模型捕捉氣液分解面
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用DPM方法模擬固體顆粒的運動,并且用DPM UDF自定義顆粒-顆粒間的相互作用
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用歐拉-歐拉模型模擬旋轉床中的顆粒分布
結論
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得到不同操作條件下旋流器中的高速旋轉流場,很好吻合實驗數據
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得到旋流器運轉中空氣柱的分布
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通過統計顆粒排除情況,獲得顆粒分級曲線
Customer Benefit
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基于操作狀態的分析結果,優化最佳的旋流器、旋轉流化床設計參數,使得運轉中的能耗降低;同時,為設計不同用途,如分離細微顆粒、得到最佳階段率、高效液液分離等的新型旋流器提供技術支撐。
旋流器中顆粒瞬態分布
旋轉流化床設備網格
旋轉流化床不同截面位置煤炭顆粒分布情況
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