板式塔弓形降液管液相流场CFD数值模拟

弓形降液管是板式塔的重要组成部分,对弓形降液管的液相流场分布研究有重要意义.采用计算流体力学软件Fluent及其前处理器Gambit,选用标准k-ε湍流模型及SIMPLEC算法,模拟了液体流过降液管底部的流场分布.结果表明：沿堰长方向,中间位置的速度比两侧位置的速度小18.9%~35.7%.沿降液管宽度方向,靠近塔壁处的液体速度沿从上往下的高度方向逐渐减小,而靠近堰壁处液体速度逐渐增大.降液管底部拐角处存在漩涡和缓流区.为检验模拟结果,实验在直径为1 200 mm有机玻璃塔内进行,空气-水为实验物系.采用热膜风速仪对弓形降液管底部的液体速度进行测量,得到其流场分布.将模拟结果与实验结果进行比较,两者吻合得较好.

降液管中水流的扼流现象研究

对水流的接近工业规模的悬挂式自液封降液管进行了扼流试验。每个降液管宽度均为80mm,液流堰长分别为600, 550, 500, 450, 400, 350, 300mm。对扼流现象发生前后的堰上液高与溢流强度的关系分别测定并进行了关联,对预测临界溢流强度的经验公式作了修正。实验结果表明,前人所预测的临界溢流强度值偏高,在尚未达到临界值时就已发生扼流现象。

化工传热综合实验装置的改进

对引进的化工传热综合实验装置存在的问题进行了分析与改造,通过校准空气流量,排出不凝性气体,改造铂电阻温度计的放置位置,优化了实验装置。结果表明:校准后的空气流量更加准确,实验测得的套管传热准数关联式中的系数A和指数m与教材中理论值的误差减小,并且实验操作的步骤也更加简捷,实验装置的使用寿命也大幅提高。