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复杂表面液膜流动统计特性研究

作　者: 袁猛
导　师: 陈剑佩
学　校: 华东理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 规整填料表面微结构 CFD 液膜特性液膜传质
分类号: O368
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

规整填料传质效率高、压降低、通量大,在节能改造、尾气吸收方面发挥了显著的作用,同时在CO2捕集与封存方面有良好的应用前景。液体在填料塔的流动主要形式是液膜流动,液膜流动特性对气液两相传质有较大影响；通常规整填料壁面不是光滑的而是具有一定的微结构,如沟槽、凸点、小波纹、孔等,因此研究复杂表面液膜流动特性对提高规整填料的性能有重要的意义。本文采用非接触测量方法研究水体系,短程内(0.5m),中等Re(30-200),刻有竖条纹和菱形条纹微结构壁面上液膜的波动统计特性,结果表明：微结构壁面膜厚较光滑壁面平均提高约17%；离液体入口距离L>0.2m后的液膜平均振幅较光滑壁面在不同Re及入口距离处有不同程度的提高,平均提高约30%。本文还建立了二维降液膜流动的CFD模型,采用VOF界面捕捉方法,首先模拟了光滑壁面上降液膜流动,模拟结果与实验数据吻合较好,证明模型是可信的,在此基础上研究了具有不同周期凹槽结构壁面的液膜流动特性,考察了周期结构尺寸对液膜波动特性的影响,结果表明,当壁面凹槽深度与周期之比A/T=0.06时振幅取得极大值；当A/T=0.03时,波速和波长取得极大值。最后对微结构壁面液膜传质特性进行的初步的实验研究,探索液膜流体动力学与液膜传质动力学的关系。

复杂表面液膜流动统计特性研究

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