折邊固定閥塔板流場的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬.pdf

1、折邊固定閥塔板是新近開發(fā)的綜合性能優(yōu)良的塔板。塔板上流場和局部氣含率分布是決定塔板效率的兩個主要因素，因此研究流場和局部氣含率的分布對折邊固定閥塔板的優(yōu)化及結(jié)構(gòu)的放大具有重要而現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。 本文在尺寸為300mm×400mm的矩形有機(jī)玻璃塔內(nèi)，對折邊固定閥塔板氣相流場和局部氣含率進(jìn)行測定。用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)軟件，對折邊固定閥塔板流場進(jìn)行了數(shù)值模擬，并將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比。 采用熱線風(fēng)速儀對氣體穿過具有單

2、個折邊固定閥和四個折邊固定閥的塔板上的速度進(jìn)行測量，得到了折邊固定閥塔板的流場分布情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：單閥和四閥組合條件下，氣流從閥側(cè)孔噴出的方向都是斜向上的，且氣流主體區(qū)域經(jīng)過先增大再減少的過程。四閥組合時，四閥中心由于閥間氣流的對沖使得這個區(qū)域的流場比較復(fù)雜，使測量精確度有所下降。 采用計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent 6．2，選用Standard k-ε、RNG k-ε和Realizable k-ε 3種湍流模型進(jìn)行對比。模擬

3、了氣體穿過折邊固定閥塔板的流場分布，將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，Realizable k-ε湍流模型對折邊固定閥的氣流速度的模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值吻合較好。 采用熱線風(fēng)速儀，對折邊固定閥塔板上的氣液兩相流進(jìn)行測定，得到兩相流時間序列電壓信號。對電壓信號進(jìn)行多尺度小波分析，確定最佳數(shù)據(jù)采集量，用能量最大準(zhǔn)則確定主尺度信號并計(jì)算該尺度下信號的局部間歇指數(shù)，根據(jù)局部間歇指數(shù)曲線中的間歇性突變，較好地對氣相信號進(jìn)行識別，統(tǒng)計(jì)出局部氣含率。通