大型鼓泡塔中布气方式与列管内构件对流动的影响研究
| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-10页 |
| 符号说明 | 第15-17页 |
| 1 引言 | 第17-20页 |
| 2 文献综述 | 第20-46页 |
| 2.1 鼓泡塔内流体力学实验研究 | 第20-30页 |
| 2.1.1 流型划分 | 第20-21页 |
| 2.1.2 气含率 | 第21-25页 |
| 2.1.3 液相平均速度与脉动速度 | 第25-28页 |
| 2.1.4 气泡特性 | 第28-30页 |
| 2.2 鼓泡塔流体力学CFD模型 | 第30-37页 |
| 2.2.1 气液两相连续性方程与动量方程 | 第30-31页 |
| 2.2.2 气液相间作用力 | 第31-34页 |
| 2.2.3 两相湍流模型 | 第34-36页 |
| 2.2.4 群体平衡模型 | 第36-37页 |
| 2.3 气体分布器 | 第37-41页 |
| 2.3.1 分布器的类型与设计 | 第37页 |
| 2.3.2 分布器影响区与流动的发展 | 第37-39页 |
| 2.3.3 分布器对流动的影响 | 第39-41页 |
| 2.4 垂直列管内构件 | 第41-44页 |
| 2.4.1 列管传热系数测量 | 第41-42页 |
| 2.4.2 列管对流动的影响 | 第42-43页 |
| 2.4.3 列管影响的模型研究 | 第43-44页 |
| 2.5 本文工作内容 | 第44-46页 |
| 3 实验装置及测量方法 | 第46-54页 |
| 3.1 实验装置 | 第46-48页 |
| 3.2 测量方法 | 第48-50页 |
| 3.2.1 电导探针 | 第48-49页 |
| 3.2.2 Pavlov管 | 第49-50页 |
| 3.3 数据处理及误差估计 | 第50-54页 |
| 4 布气方式对无列管的鼓泡塔流动影响的实验研究 | 第54-72页 |
| 4.1 实验内容 | 第54页 |
| 4.2 平均气含率 | 第54-55页 |
| 4.3 局部气含率 | 第55-60页 |
| 4.3.1 表观气速的影响 | 第55-56页 |
| 4.3.2 轴向高度的影响 | 第56-58页 |
| 4.3.3 布气方式的影响 | 第58-60页 |
| 4.4 轴向液速 | 第60-65页 |
| 4.4.1 表观气速的影响 | 第60-61页 |
| 4.4.2 轴向高度的影响 | 第61-63页 |
| 4.4.3 布气方式的影响 | 第63-65页 |
| 4.5 液相脉动速度 | 第65-70页 |
| 4.5.1 表观气速的影响 | 第65-66页 |
| 4.5.2 轴向高度的影响 | 第66-68页 |
| 4.5.3 布气方式的影响 | 第68-70页 |
| 4.6 空塔的放大效应 | 第70-71页 |
| 4.7 小结 | 第71-72页 |
| 5 布气方式对无列管的鼓泡塔流动影响的CFD模拟 | 第72-87页 |
| 5.1 双气泡径向力平衡模型 | 第72-74页 |
| 5.1.1 模型方程 | 第72-73页 |
| 5.1.2 相间作用力本构关系 | 第73-74页 |
| 5.2 模型求解方法 | 第74-75页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第75-85页 |
| 5.3.1 气含率 | 第75-77页 |
| 5.3.2 流体速度 | 第77-80页 |
| 5.3.3 湍流动能 | 第80-81页 |
| 5.3.4 气泡横向作用力分析 | 第81-82页 |
| 5.3.5 与单气泡模型比较 | 第82-84页 |
| 5.3.6 空塔放大效应的模拟 | 第84-85页 |
| 5.4 小结 | 第85-87页 |
| 6 布气方式对带列管的鼓泡塔流动影响的实验研究 | 第87-105页 |
| 6.1 实验内容 | 第87-88页 |
| 6.2 平均气含率 | 第88-89页 |
| 6.3 局部气含率 | 第89-95页 |
| 6.3.1 表观气速的影响 | 第89-90页 |
| 6.3.2 列管密度的影响 | 第90-91页 |
| 6.3.3 轴向高度的影响 | 第91-94页 |
| 6.3.4 布气方式的影响 | 第94-95页 |
| 6.4 轴向液速 | 第95-99页 |
| 6.4.1 表观气速的影响 | 第95-96页 |
| 6.4.2 列管密度的影响 | 第96-97页 |
| 6.4.3 轴向高度的影响 | 第97-98页 |
| 6.4.4 布气方式的影响 | 第98-99页 |
| 6.5 液相脉动速度 | 第99-103页 |
| 6.5.1 表观气速的影响 | 第99-100页 |
| 6.5.2 列管密度的影响 | 第100-101页 |
| 6.5.3 轴向高度的影响 | 第101-102页 |
| 6.5.4 布气方式的影响 | 第102-103页 |
| 6.6 分析与讨论 | 第103-105页 |
| 7 布气方式对带列管的鼓泡塔流动影响的CFD模拟 | 第105-120页 |
| 7.1 密集列管束的多孔介质模型 | 第105-107页 |
| 7.1.1 模型方程 | 第105-106页 |
| 7.1.2 列管束源项本构关系 | 第106-107页 |
| 7.1.3 升力系数的修正 | 第107页 |
| 7.2 模型求解方法 | 第107页 |
| 7.3 结果与讨论 | 第107-119页 |
| 7.3.1 气含率 | 第108-109页 |
| 7.3.2 轴向液速 | 第109-111页 |
| 7.3.3 湍流动能 | 第111-113页 |
| 7.3.4 列管影响项的敏感性分析 | 第113-115页 |
| 7.3.5 列管塔中分布器影响区放大效应的讨论 | 第115-119页 |
| 7.4 小结 | 第119-120页 |
| 8 带针翅列管的鼓泡塔流体力学研究 | 第120-136页 |
| 8.1 实验内容 | 第120-121页 |
| 8.2 平均气含率 | 第121-122页 |
| 8.3 局部气含率 | 第122-127页 |
| 8.3.1 表观气速的影响 | 第122-123页 |
| 8.3.2 列管类型的影响 | 第123-124页 |
| 8.3.3 轴向高度的影响 | 第124-126页 |
| 8.3.4 布气方式的影响 | 第126-127页 |
| 8.4 轴向液速 | 第127-131页 |
| 8.4.1 表观气速的影响 | 第127-128页 |
| 8.4.2 列管类型的影响 | 第128-129页 |
| 8.4.3 轴向高度的影响 | 第129-130页 |
| 8.4.4 布气方式的影响 | 第130-131页 |
| 8.5 液相脉动速度 | 第131-133页 |
| 8.5.1 表观气速的影响 | 第131-132页 |
| 8.5.2 轴向高度的影响 | 第132-133页 |
| 8.6 列管非均匀布置的影响 | 第133-135页 |
| 8.7 小结 | 第135-136页 |
| 9 气泡在密集列管约束下的运动规律模拟 | 第136-148页 |
| 9.1 气泡在管内与管道间浮升的“壁面效应” | 第136页 |
| 9.2 数学模型 | 第136-137页 |
| 9.3 模型求解方法 | 第137-138页 |
| 9.4 网格无关性及模型验证 | 第138-139页 |
| 9.5 结果与讨论 | 第139-146页 |
| 9.5.1 气泡轨迹 | 第139-141页 |
| 9.5.2 气泡形状 | 第141-142页 |
| 9.5.3 气泡上升速度 | 第142-144页 |
| 9.5.4 气泡破碎及湍动行为 | 第144-146页 |
| 9.6 小结 | 第146-148页 |
| 10 结论及展望 | 第148-150页 |
| 10.1 结论 | 第148-149页 |
| 10.2 展望 | 第149-150页 |
| 参考文献 | 第150-161页 |
| 作者简介 | 第161页 |
