规整填料内高密度差液液两相流动模拟

摘要

萃取塔内填料的构型决定了传质效能,使用计算流体力学(Computation Fluid Dynamics,CFD)中的VOF(Volume of Fluid)模型模拟两种不同构型规整填料内高密度差液液两相流动过程,获得填料塔内的液滴运动三维图像,考察液滴的破碎和聚并过程.模拟结果表明,斜流波纹板填料中破碎与聚并作用同时存在,液滴尺寸较小,但分散相液滴的运动速度较快,停留时间短.水平波纹板填料内液滴发生一定程度的聚并,形成较大尺寸液滴,分散相液滴的运动速度较慢,具有较长的停留时间.结合两种填料板的特点,将斜流波纹板和水平波纹板交替放置形成新构型填料,新填料具有较长的平均停留时间和较小的液滴尺寸,与斜流波纹板和水平波纹板填料相比,具有更高的有效相界面积比.