湍动浆态床流体力学研究(Ⅴ)带多层水平网格构件的浆态床流体力学模型
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厨余无害化处理中间试验装浆态床反应釜工艺的初步设计浆态床反应器由于无需搅拌,可以在较高的压力下无泄漏运行,同时可大大节省能耗。
另外浆态床反应器允许极高的储液量,容易实现等温操作,避免出现釜内热点和反应物的挂壁结焦。
目前见到的浆液床反应器主要用于费托合成,一步法合成二甲醚等,尚未见到厨余无害化处理应用浆态床的报道。
浆态床反应器有多种类型,包括循环式、射流式、沉降式、气流鼓泡悬浮式等,KL YT公司结合厨余物料处理的特点和工艺要求,初步设计出具有充分搅拌流型的浆态床反应釜。
由压缩空气作为反应混合的动力源,以厨余反应自身产生和补充的循环热水为载体,粉碎的厨余物为脱水反应质,通过反应釜底的气体分配器和釜侧的折流板设计,实现厨余物流在釜内的充分搅拌流型,达到良好地传热、传质效果。
1. 反应釜的高径比的确定根据用户提出反应釜有效容积为2 m3的要求,按反应釜常规高径比1.5计算,浆态床反应釜的内径D为1.2 m,高1.8 m。
2. 浆态床反应釜流型的确定浆态床反应釜流型与气、液表观流速有关,随着表观气速的增加,依次可出现:均匀鼓泡流(dispersed bubble fow)、离散气泡流(discrete bubble fow) 凝并鼓泡流(coalesced bubble fow)、活塞流(slug flow)、块状流(churn fow)弹状流(bridging fow)、环状流(annular fow)。
Zhang J P等研究了浆态床流体力学行为并给出表观流速与流型的关系图。
4. 反应釜底部设置盘管,可通过压缩空气喷射,强化釜内物料搅动传质。
由于气体流量大,采用气动调节阀和金属转子流量计联动控制。
5. 配置可控流量氧气添加系统,必要时可通入氧气增强氧化反应效果,氧气和空气混合后利用废热水加热,防止冷气降低釜温。
6. 反应釜体积3m3,导致油外夹套电加热棒加热到180℃,音叉或超声物位计检测物料量,通过压力传感器和气动调节阀控制釜内压力(≤2.5Mpa)。
图书基本信息书名:<<化工流体力学>>13位ISBN编号:978750257350810位ISBN编号:750257350X出版时间:2005-10出版时间:化学工业作者:戴干策页数:390版权说明:本站所提供下载的PDF图书仅提供预览和简介,请支持正版图书。
更多资源请访问:内容概要 《化工流体力学(第2版)》在保持第一版特色的基础上,进行内容增删,充实更新,加强应用,精炼内容,改进论述,突出重点,使其更便于理解。
内容更新着重四个方面:湍流理论与实践,两相流、多相流,计算流体力学以及非牛顿流体、高分子流体流变学与流动。
全书分上下两篇,共10章。
上篇为流体力学基本内容,保持力学自身系统性,与工程应用的结合仍参照初版,主要体现在内容选择及计算示例;下篇为基本理论的应用,结合现代化工和高新技术发展,确立一些重大命题,较完整地阐述流体力学在其中的应用。
《化工流体力学(第2版)》可作为化工及相关专业的研究生及高年级本科生的教学用书,也可供化工及相关专业的科研人员参考。
书籍目录上篇 流体力学基础第1章 流体运动规律的影响因素和研究方法1.1 流体的物理属性1.2 流动空间的几何特征,流动问题分类1.3 引发流体运动的方式、工艺过程的操作条件1.4 研究流体运动规律的基本途径本章主要符号习题参考文献第2章 流体运动学、理想流体运动2.1 流体运动的表示方法2.2 变形的运动学——流体微团运动分析2.3 连续性方程2.4 理想流体的运动方程——欧拉方程及其伯努利积分2.5 二维运动,流函数2.6 涡旋运动2.7 无旋运动2.8 有环量的无旋运动本章主要符号习题参考文献第3章 黏性流体力学3.1 黏性流体的运动方程及其性质与求解3.2 低雷诺数流理论N?S方程近似(一)3.3 高雷诺数流理论(层流边界层理论)N-S方程近似(二)3.4 湍流运动的基本方程与经典湍流理论3.5 绕流,外部流动3.6 管流,内部流动3.7 射流与尾流3.8 多孔介质中的流动3.9 湍流参数测量3.10 湍流拟序结构本章主要符号习题参考文献第4章 两(多)相流动4.1 气泡与液滴的形成4.2 单一液滴/气泡运动,气泡动力学4.3 多颗粒流动4.4 液膜流动本章主要符号习题参考文献第5章 非牛顿流体的流变性与流动……第6章 计算流体力学第7章 流体流动与传热、传质第8章 流动、混合与化学反应第9章 生物反应器流体动力学第10章 聚合物加工中的流动与传递附录 基本运动方程和牛顿流体应力与应变率的关系式章节摘录 前言 《化工流体力学》于1988年出版,用作研究生教学用书,至今已近20年。
基于fluent的兴波阻力计算本文主要研究内容本文的工作主要涉及小型航行器在近水面航行时的绕流场及兴波模拟和阻力的数值模拟两个方面。
在阅读大量文献资料的基础上,通过分析、比较上述领域所采用的理论和方法,针对目前需要解决的问题,选择合理的方法加以有机地综合运用。
具体工作体现在以下几个方面:1.本人利用FLUENT软件的前处理软件GAMBIT自主建立简单回转体潜器模型,利用FLUENT求解器进行计算,得出在不同潜深下潜器直线航行的绕流场、自由面形状及阻力系数的变化情况。
2.通过对比潜器在不同潜深情况下的阻力系数,论证了增加近水面小型航行器的深度可以有效降低阻力。
通过对模型型线的改动,为近水面小型航行器的型线设计提供了一定的参考。
通过改变附体形状和位置计算了附体对阻力的影响程度,为附体的优化设计提供了一定的依据。
计算模型航行器粘性流场的数值计算理论水动力计算数学模型的建立根据流体运动时所遵循的物理定律,基于合理假设(连续介质假设)用定量的数学关系式表达其运动规律,这些表达式成为流体运动的数学模型,它们是对流体运动的一种定量模型化,称为流体运动控制方程组。
根据控制方程组,结合预先给定的初始条件和边界条件,就可以求解反映流体运动的变量值,从而实现对流体运动的数值模拟预报,形成分析报告。
基于连续介质假设的流体力学中流体运动必须满足要遵循的物理定律:1) 质量守恒定律2)动量守恒定律3)能量守恒定律4)组分质量守恒方程针对具体研究的问题,有选择的满足上述四个定律。
船体的粘性不可压缩绕流运动,如果不考虑水温对水物理性质的影响,水的密度和分子粘性系数都是常数,同时没有能量的转换,就仅仅需要满足质量守恒定律、动量守恒定律。
在满足这些定律下所建立的数学模型称为Navier-Stokes方程。
另外,自由液面的存在也需要建立合适的数学模型。
本文是利用FLUENT 进行数值模拟,而软件里面关于自由液面模拟是用界面追踪方法的一种-流体体积法(VOF),基于该方法所建立的数学模型称为流体体积分数方程。
K-e湍流模型第一篇:K-e湍流模型K是紊流脉动动能(J),ε 是紊流脉动动能的耗散率(%)K越大表明湍流脉动长度和时间尺度越大,ε 越大意味着湍流脉动长度和时间尺度越小,它们是两个量制约着湍流脉动。
但是由于湍流脉动的尺度范围很大,计算的实际问题可能并不会如上所说的那样存在一个确切的正比和反比的关系。
在多尺度湍流模式中,湍流由各种尺度的涡动结构组成,大涡携带并传递能量,小涡则将能量耗散为内能。
在入口界面上设置的K和湍动能尺度对计算的结果影响大,至于k 是怎么设定see fluent manual “turbulence modelling”作一个简单的平板间充分发展的湍流流动,基于k-e模型。
确定压力梯度有两种方案,一是给定压力梯度,二是对速度采用周期边界条件,压力不管!k-epsiloin湍流模型参数设置:k-动能能量;epsilon-耗散率;在运用两方程湍流模型时这个k值是怎么设置的呢?epsilon可以这样计算吗?Mepsilon=Cu*k*k/Vt%这些在软件里有详细介绍。
陶的书中有类似的处理,假定了进口的湍流雷诺数。
fluent帮助里说,用给出的公式计算就行。
k-e模型的收敛问题!应用k-e模型计算圆筒内湍流流动时,网格比较粗的时计算结果能收敛,但是当网格比较密的时候,湍流好散率就只能收敛到10的-2次方,请问大侠有没有解决的办法?用粗网格的结果做初场网格加密不是根本原因,更本的原因是在加密过程中,部分网格质量差注意改进网格质量,应该就会好转.在求解标准k-e双方程湍流模型时(采用涡粘假设,求湍流粘性系数,然后和N-S方程耦合求解粘性流场),发现湍动能产生项(雷诺应力和一个速度张量相乘组成的项)出现负值,请问是不是一种错误现象?如果是错误现象一般怎样避免。
另外处理湍动能产生项采用什么样的差分格式最好。
而且因为源项的影响,使得程序总是不稳定,造成k,e值出现负值,请问有什么办法克服这种现象。