单斜孔塔板流体力学性能研究

在有机玻璃冷模实验装置上，用空气－水体系测试了单斜孔塔板的流体力学性能，得到了不同情况下的塔板压降、临界孔速、板上清液层高度等重要参数，关联出压降的计算公式，并进行了分析和讨论。发现斜孔塔板的阻力系数是随着孔动能因子变化的，在正常的操作条件下，阻力系数的平均值约为1．94。     

微孔介质塔板流体力学和传质性能的研究

开发出一种新型微孔介质塔板—泡沫镍塔板 ,并在一个 5 0 0× 5 0 0mm2 有机玻璃方塔内用空气—水系统测定了其流体力学性能指标—塔板压降等 ,用二氧化碳解吸实验测定了塔板效率 ,研究了它们随空塔动能因子、堰高和液流强度变化的规律。实验结果表明 ,此种塔板虽然压降稍大 ,但传质效率很高且没有漏液 ,可用于工业生产中。     

气液并流旋喷塔板的流体力学性能

结合新垂直筛板塔(NVST)和旋流板的特点提出了一种新型塔板——气液并流旋喷塔板，以空气水体系测试其流体力学性能。实验表明这种塔板的压降比NVST塔板减小10％20％，雾沫夹带上限比NVST塔板低，这些特性将使其比NVST塔板有较大的处理能力；而大提升量则保证了其有较高的传质效率，是一种很有应用前景的塔板。     

锥形筛孔塔板流体力学性能的研究

在一个φ500mm的有机玻璃塔中，以空气为物系，测试了普通筛孔塔板和锥形筛孔塔板的干板压降。根据Hughmark-O'Connell关联式计算出流量系数，并对上锥形筛孔塔板干板压降的Hughamrk-O'Connell公式进行修正，得到上锥形筛孔塔板的修正系数β'大于1，其干板压降比普通塔板低20％－30％。在此基础上对普通筛孔塔板和锥形筛孔塔板在气体穿孔时由于流体力不行为不同产生的压降差异进行了分析。     

新结构95型塔板的流体力学性能

引　言传统的板式塔塔板开孔率有限 ,当处理量较大时 ,压降较高 ,板效率降低 .因此开发新型大通量高效率塔板具有重要的现实意义 .本研究通过改进降液管结构和板面设计 ,提高塔板的有效传质区面积 ,开发了一种新型大通量塔板——— 95型塔板 ,因该板的有效传质区面积约占全部塔板面积的95%而得名 .本文以水和空气体系对 95型塔板进行了流体力学和流动性能试验 ,同时与传统筛板进行了比较 ,对试验测定的数据进行了关联 .1　试验装置及筛板结构参数试验塔为一直径Φ1 0 0 0ｍｍ的不锈钢塔 .塔内设置两块塔板 ,上板为测试板 ,下板为气体分布板 …     

喷射式并流填料塔板流体力学和传质性能

提出一种新型高效塔板——喷射式并流填料塔板（ＪＣＰＴ）,介绍１２００ｍｍ冷模塔流体力学实验结果和２００ｍｍ热模塔传质效率,给出了适用于工业设计性能参数的计算关联式。通过与新垂直筛板（ＮＶＳＴ）的比较表明,ＪＣＰＴ具有雾沫夹带小、处理能力大、塔板效率高等特点,是一种具有广泛应用前景的新型高效塔板。     

新型立体传质塔板及其流体力学性能

新型立体传质塔板（CTST）结构新颖, 充分利用塔板空间进行传质,具有通量大、效率高、压降低、抗堵性能强、消泡性能好等优点.在工业规模的实验塔上对立体传质塔板的塔板压降、帽罩底隙处罩内外压强、帽罩内部气相速度分布规律、雾沫夹带量、气体对液体的提升能力、塔板空间持液量等几个方面的流体力学性能进行了研究.结果表明,立体传质塔板克服了穿过塔板液层的阻力,板压降较低;塔板上帽罩底部的进液口处,罩内压强低于罩外,利于吸液;罩内气相速度分布比较合理;气液两相负荷均可较大幅度提高,而且雾沫夹带量非常低;气体对液体的提升性能以及塔板空间的持液性能都比较理想.     

系统的塔板流体力学计算方法及应用

以堰径比为基础,研究了1,2,4,6,8流型溢流塔板的几何规律,建立了系统的几何计算数学模型和求解方法。针对筛板、F1浮阀和ADV等8种鼓泡元件,总结、归纳并校核了它们的液泛、雾沫夹带、压降等流体力学参数,给出一套完整的计算模型和完全方程组求解方法。这些几何和流体力学计算模型已经在WPTR软件系统中全面实现,为工程设计中的塔板流体力学计算、特别是大直径塔板提供了有力的工具,最后给出了一个应用实例。     

复合型塔板填料参数对流体力学性能影响的研究

在内径600 mm的有机玻璃塔内,以空气-水为实验物系,测定了不同参数(筛板-填料安装间距、填料结构)的填料段与孔径8 mm、开孔率14.66%的穿流筛板组成的T/P型复合塔板的流体力学性能。实验结果表明,筛板-填料安装间距为5.5 mm时测试板干板压降较间距为0 mm时减少10%以上,液泛点延后,板上泡沫层高度增加10%~15%;各喷淋密度下,350Y型测试板在填料载点之前,压降呈线性增长,板上清液层高于250Y型,不易吹干,操作稳定性更强。喷淋密度为20 m3/(m2·h),N3/2型塔板泛点F因子为2.98(m·s-1)(kg·m-3)0.5,比250Y型增大8.4%,操作弹性提高17%,泡沫层高度也有提高。喷淋密度为60 m3/(m2·h),N5/3型测试板操作下限F因子为0.51(m·s-1)(kg·m-3)0.5,低于250Y型,操作弹性提高21%。     

立体连续传质复合塔板流体力学特性

通过分析板式塔与填料塔各自的优缺点,在梯矩形主体连续传质塔板的基础上,提出一种由喷射型塔板、规整丝网填料及其附件构成的复合塔板.实验考察了操作条件与几何结构等因素对该复合塔板流体力学性能的影响.结果表明：与其他板式塔板相比,该塔板在相同的操作条件下具有压降更低、通量更大、操作弹性更高、雾沫夹带更小等优点.     

计算流体力学在精馏塔板上的应用

本文对计算流体力学 (CFD)在精馏塔板上的应用进行了综述。介绍了计算流体力学对塔板流场的模拟 ,数值解法、实验研究及对塔板传质过程的理论研究。同时给出了典型数学模型的主要计算结果 ,并对以后的研究工作给出了建议     

塔板液相三维流场的研究(Ⅱ)CFD模拟

本文应用计算体力学软件STAR—CDV3．1求解了1．2m直径光板的三维流速场分布，文中应用K-ε模型封闭雷诺方程，构成二方程模型。计算过程中，采用了压力修正法中的SIMPLE算法，贴体网格及局部加密技术。理论计算与光板上热膜风速仪的实测结果吻合较好，这表明了前文提出的一种基于理论的测量塔板三维流场的新方法是合理的。     

精馏塔塔板两相流理论及实验研究

塔板上气液两相的流动状况尤其是液相的流速分布对塔板效率有重要影响。针对塔板上的气液两相流动 ,研究者提出了许多理论及实验方法 ,以期准确模拟和测量塔板上液相的流动分布。文中介绍并评价了塔板两相流动计算的各种理论模型以及两相流动测量的各种实验方法     

Three Dimensional Simulation of Liquid Flow on Distillation Tray

The liquid flow on a single-pass sieve distillation tray is simulated with a three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) program with the K-ε turbulence model. In the model, a source term SMi is formulated in the Navier-Stokes equations to represent the interfacial momentum transfer and another term SC is added to the mass transfer equation as the source of interfacial mass transfer. The simulation provides the detailed information of the three-dimensional distribution of liquid velocity on the tray, the circulation area and the concentration profile along the height of liquid layer.     

精馏塔板液相流场三维模拟

The liquid flow on a single-pass sieve distillation tray is simulated with a three-dimensionM computational fluid dynamics (CFD) program with the K-e turbulence model. In the model, a source term SMi is formulated in the Navier-Stokes equations to represent the interfacial momentum transfer and another term Sc is added to the mass transfer equation as the source of interfacial mass transfer. The simulation provides the detailed information of the three-dimensionM distribution of liquid velocity on the tray, the circulation area and the concentration profile along the height of liquid layer.     

利用计算流体力学及计算传质的方法研究精馏塔传质效率

It has long been found that the flow pattern of the liquid phase on distillation tray is of great importance on distillation process performance. But until now, there was very few published work on quantitative investigation of this subject. By combining the computational fluid dynamics (CFD) with the mass transfer equation, a theoretical model is proposed for predicting the details of velocity and concentration distributions as well as the tray efficiency of distillation tray column. Using the proposed model, four different cases corresponding to different assumptions of liquid and vapor flowing condition for a distillation tray column were investigated. In Case I, the distributions of velocity and concentration of the incoming liquid from the downcomer and the uprising vapor from the underneath tray spacing are uniform. In Case Ⅱ, the distribution of the incoming liquid is non-uniform but the uprising vapor is uniform. In Case Ⅲ, the distribution of the incoming liquid is uniform but the uprising vapor is non-uniform.In Case IV, the distributions of both the incoming liquid and the uprising vapor are non-uniform. The details of velocity and concentration distributions on a multiple sieve tray distillation column in four different cases were simulated using the proposed model. It is found that the shape of the simulated concentration profiles of vapor and the liquid is quite different from case to case. The computed results also show that the tray efficiency is highly reduced by the maldistribution of velocity and concentration of the incoming liquid and uprising vapor. The tray efficiency for Case Ⅰ is higher than Case Ⅱ or Case Ⅲ, and that for Case Ⅳis the lowest. It also reveals that the accumulated effect of maldistribution becomes more pronounced when the number of column trays increased. The present study demonstrates that the use of computational method to predict the mass transfer efficiency for the tray column, especially for the large one, is feasible.     

计算流体力学在精馏塔研究方面的应用进展

计算流体力学(CFD)已成为研究精馏塔内气液两相流动和传质的重要工具,应用它可得知塔内气液两相微观的流动状况。本文对CFD的发展历史和CFD的通用软件的情况以及CFD在精馏塔研究方面的应用进行了综述。重点介绍了CFD在模拟板式塔塔板上和填料塔内气液两相的流动状况上的应用。     

塔板液相三维流场的研究（I）试验测量

本文针对热膜流速仪元件的工作原理提出了在平面旋转测量液体三维流速的方法,并测量了大型精馏塔板液相单相三维流场。为计算流体力学对塔板模拟提供了实验验证。测量结果发现在塔板的回流区、出口堰和塔壁附近流速的垂直分量是不可忽略的,有的地方流速的垂直分量的大小与其水平分量数量级相同。     

复合塔板传质性能研究

在内径为 76mm的玻璃塔内 ,以乙醇 -水为试验物系 ,研究了复合塔板的传质性能。研究表明传质主要在塔板上的泡沫区及填料段的液膜区内进行 ,而淋降区的贡献甚小 ,并研究了影响复合塔板传质性能的诸因素 :塔板开孔率、孔径、填料类型及填料高度等 ,结果对复合塔板的设计具有一定的指导作用。     

塔板不均匀漏液的规律及对板效率的影响

Experiments demonstrated that the weeping is mal-distributed and occurs mainly in a region of tray deck next to the inlet weir. The amount of weeping in this region depends on the weeping rate. On this basis, three types of weeping distribution are proposed. The effect of real-distributed weeping on the Murphree tray efficiency is evaluated by using the three-dimensional non-equilibrium mixing pool model, where the influences of the flow pattern and the variation of Murphree point efficiency on a tray are taken into account. The calculated results reveal that the extent of Murphree tray efficiency drop depends chiefly on the degree of mal-distribution and the percentage of weeping. It is also demonstrated that in the determination of the lowest operating limit of vapor velocity, the unfavorable effect of real-distributed weeping should be considered as an important factor and cannot be ignored.