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气升式陶瓷膜过滤过程的气液两相流模拟
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:《化工学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ052[化学工程]
  • 作者机构:南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(21176116); 江苏省高校自然科学基金重大项目(15KJA530001); 江苏高校优势学科建设工程资助项目~~
中文摘要:

采用VOF双流体模型对19通道气升式陶瓷膜过滤装置进行气液两相流的流体动力学模拟,研究了曝气孔直径和曝气量对气升式陶瓷膜过滤装置的气含率、环流液速、膜面剪切力及膜管内湍流强度的影响,模拟结果与实验结果的误差在5%~10%之间。结果表明,气升管与降液管的气含率都随曝气量增大而增大,随曝气孔直径减小而增大;环流液速、膜面剪切力及膜管内的湍流强度都随曝气量增大先增大,当曝气量达到400 L·h-1时其增大趋势变缓。通过实验和模拟比较了3种不同孔径的曝气头,环流液速与曝气孔的直径关系不大,仅与曝气量相关,但曝气孔直径越小,其膜面剪切力越大,越有利于过滤过程的进行。

英文摘要:

The influences of aerator aperture size and aeration rate on the gas hold-up, liquid circulation velocity, wall shear stress and turbulence intensity in a novel airlift ceramic membrane filtration equipment containing a 19-channel ceramic membrane was investigated by the CFD simulation. Further, the VOF model was adopted to simulate the flow state of the gas-liquid two-phase fluid and the mean error between experiment date and simulation date was 5%—10%. The results demonstrated that the gas hold-up increased with increasing aeration rate and decreasing aerator aperture size. The liquid circulation velocity, wall shear stress and turbulence intensity increased with increasing aeration rate, and the increasing trend became slow after the aeration rate reached 400L·h-1. For the three aperture aerator with different size, the comparison of experiment and simulation results have indicated that the liquid circulation velocity was only related to the aeration rate, and had little to do with aerator aperture size. Decreasing of the aerator aperture size was conductive to the increasing of the wall shear stress and the filtration process.

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期刊信息
  • 《化工学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgxb126@126.com
  • 电话:010-64519485
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:35185