超重力旋转床气相传质CFD仿真分析及实验验证

为了研究闭式循环柴油机中超重力旋转床的水吸收二氧化碳过程,开展了仿真与实验研究。建立旋转床三维物理模型,采用欧拉-拉格朗日两相流模型对气液流场进行流体力学计算。以希格比的溶质渗透理论为基础,设置气相源项,对液相吸收二氧化碳过程进行仿真。并通过实验验证不同操作参数对其吸收性能的影响。结果表明:吸收过程在靠近丝网与分布器位置较为强烈,吸收性能随着旋转床转速与吸收因数增加而加强,随着进气浓度增加而降低。仿真中设置的源项能模拟床内吸收的过程,仿真与实验得出的液相传质单元数有较高的一致性,平均相对误差在10%左右,最大误差为20.6%,在高进气浓度下仿真偏差较大。总的来说,仿真能较好地模拟实际二氧化碳在旋转床中的吸收过程。