旋转填充床空腔区的流体流动可视化研究

来源 :2015中国化工学会学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lobohzs
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英国帝国化学工业公司(ICI)于19世纪70年代发明了超重力技术,并提出了实现超重力技术的旋转填充床装置.从发明之初至今,超重力技术已经走过了36年的历史,基于旋转填充床的基础和应用研究日新月异,使得旋转填充床成为了一种重要的化工过程强化装备之一.前人的研究表明,旋转填充床内部各区域的传质能力有差异,因此将旋转填充床的传质区域粗略地分为了填料端效应区、填料主体区和空腔区.对于旋转填充床填料区(端效应区和主体区)的传质研究比较充分,但对于空腔区的传质研究较少.旋转填充床空腔区的液体微元流动形态、尺寸大小、速度等基础参数的获取,对于空腔区的传质模型构建具有重要的作用.本研究提出了一种逐层增加填料径向厚度的方法,利用高速摄像机拍摄液体从最外缘填料甩出时瞬态的流体流动形态.通过收集、整理和分析所获得的大量照片,提取不同操作条件(包括转子转速、液体流量、液体粘度、液体表面张力等)下空腔区的液体微元参数数据,关联液体微元的尺寸大小、速度等关联式,并构建不同流体形态下旋转填充床空腔区的传质模型.基于所获得的液体微元参数,提出端效应区径向长度的判据,为明确划分旋转填充床填料端效应区和主体区提供重要的物力数据支撑.
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