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作者:杨云淏;王宗勇;李雅侠;张春梅;龚斌;张丽;
单位:沈阳化工大学机械与动力工程学院;沈阳化工大学化学工程学院;
摘要:利用VOF(流体体积)法和渗透理论模型对氨气气泡在水中的上升和传质过程进行数值模拟,并对模拟结果进行实验验证。考察气泡初始直径对其上升过程中速度、尾流、传质尾迹及传质系数的影响。结果表明:传质过程对氨气气泡的上升过程影响显著。传质对大气泡速度波动影响更大。在上升过程中,气泡初始直径越大,横向速度波动幅度越小,纵向速度波动幅度越大。传质过程使气泡尾流更早发生从对称态到过渡态以及最后到不对称周期性脱落状态转变。随着初始直径增大,气泡尾流的长度和宽度增加,尾流涡旋的不对称程度增大,尾流结构对小气泡传质影响更大。气泡传质尾迹初始呈现出明显的轴对称特征,随着时间的推移,在尾流和扩散的作用下,气泡传质尾迹变得越不规则。初始直径越大,气泡上升过程中的传质系数越小。
关键词:氨气;;气泡;;传质;;尾流;;气液两相流;;数值模拟
基金资助:辽宁省科技厅应用基础研究项目(2023JH2/101300006);; 辽宁省教育厅项目(LJKMZ20220764,LJ2019001);; 辽宁省百千万人才工程项目(2020B085);; 沈阳市中青年科技人才项目(RC190323)