Fluent气液两相模拟

1、气液两相穿过筛板流动模拟模型描述如图1所示筛板塔，水由筛板上方的降液管留下，横穿筛板从降液管流出，空气由筛板下方进入，穿过筛孔并从最上方流出。水速度0.1m/s,温度20，空气速度加大，温度60,筛板27。塔直径600mm，降液管宽60mm，高300mm，筛板塔上方降液管底隙100mm，筛板开260孔，孔径10,孔三角排布，孔间距分别为36mm和48mmi（见图2）。利用FLUENT求空气、水在筛板上的分布情况。图2利用FLUENT求空气、水在筛板上的分布情况。图2筛孔布置图图1筛板塔模型示意图几何建模(1)按照题目要求，在Gambit中绘出几何模型。如图3所示图3几何模型示意图(2)划分网格

2、。因筛板开孔尺寸较小，因此首先对筛板进行网格划分，网格间隔取8，筛板网格数为455，0之后对整个计算域进行网格划分，取网格间隔16，计算域内网格总数为3996，0如8图4所示。图4面网格与体网格示意图(3)边界条件类型设定。设定气相和液相入口边界条件类型velocityin,气相和液相出口边界条件类型flowout。(4)输出mesh网格文件。模型求解设定（1）FLUENT中读入mesh文件，检查网格的尺寸与质量，选择压力基求解器，绝对速度，非稳态求解模型。（2）设定z负方向重量加速度为9.81m2/s，多相流模型VOF，计算能量方程，湍流模型，选择标准k方程进行计算。（3）从FLUTNT材料

3、库中添加水与空气，设定水的表面张力为68.74e3N/m，按题目要求设定水、空气的速度、温度，筛板温度。（4）非稳态求解时间步长设定为1e6s，每500个时间步自动保存一次数据，直至计算结束。4模拟结果（1）相分布：截取气相与液相入口和出口界面、降液管、筛板板上方界面查看两相分布（如图），红色代表水，蓝色代表空气，由图5可知，因水的流速较小，水在降液管内贴壁面流动至筛板，之后从降液管流出。图5气液两相分布云图筛板上方（z=301mm）两相分布如图所示：由图可知，水自降液管流到筛板后，主要沿塔壁流动，板上开孔区液相分布较少，说明孔板气速相对偏高，液相通过困难，因而产生壁流现象。图6z=301mm

4、截面企业两相分布云图(2)温度分布：图7为y=0截面温度分布云图，红色代表高温，蓝色代表低温，从图中可看出水在通过筛板后温度略有上升，而空气通过筛板后，温度下降幅度较大。图7y=0截面温度分布云图图8为筛板上方截面(z=301mm)温度分布图，从图中可知，筛板开孔区的温度明显高于未开孔区域，由于气速较高，孔中心温度也较高。E.OOe+D.1575e+D15.50e-Hl525e401S.iXe-HJl4乃E孙J.5De-HJ1325e-HJ1J.00e+D13.75e+013.5ZieKI1326e+0i3iXe4D1275B-HD125D2点12.25812coe4nl工落的11印日前11.

5、25e-KI11a：ie-H1图8Z=301mm温度分布云图(3)速度分布：图9与图10所示分别为y=0mm截面和z=301mm截面的Z向速度分布云图，由图可看出，由于流通空间的减小，通过筛孔的速度最大，其次是筛板开孔区上方气速较大，筛板下方降液管内液速也较大，其他区域则差别较小。1.Kie-Kl19.CM：!.：Crl：C7.L0eH0B.DZie-HBS.COb-KO4.D0e+|jB.DZie-KD2,Kie-K01.EDe-HD.DZie-KD-UXt-ulOZMe-HZO-3.iXe-H2O-4COp-hZO石C(kHMJ=.L(le0-TiXe-tO)-S.Me-HZO-aiXe-HlO-1.0064011.100401-133-HO1-1.3Qe-tO1-140e-H31-1印时-17Ue4011.80e-HD1-2iXsi1图9y=0mm截面Z向速度分布图工皿加1gjZCe-HDO0.1Oe-KJOOle-HIDe.coe-moB.Me-HJD4.00E旬03.000-HJCIs.ooe-mn1.CCS4CIOD.OOe-HJD-1,OOe+OJZ.OOs-KO-3.00e+0：i-I.OOeKOS.QDe-HB一)e+O：i,.OJe-HTi-S.OOe-FOJ-9.00e：-KI：i-