气液并流通过波纹筛板填料的流体力学性能研究

作者:黄卫星; 王松年; 潘大伟; 丁安焱; 郝仁杰; 谯敏; 范沐易
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脉冲流是叠层筛板填料中的一种特殊流型,由于其传质效率高而备受关注。为了加强气液相互作用,提高脉冲流的气液操作范围,提高脉冲流的强度,本文设计了三种尺寸的波纹叠层筛板填料。通过实验研究了两相流压降特性和脉冲流行性。比较了波纹叠层筛板填料和普通叠层筛板填料的脉冲流量运行范围。根据实验数据,提出了波纹筛板填料的压降和脉冲流操作区的上下压力与下限气体、液相雷诺数的关联式。结果表明,波纹板单板填料的两相流压降变化规律以及开孔率等操作参数、孔径和结构参数的影响规律与普通筛板填料相似,但由于流动不规则性的增强,波纹板单板的压降高于相同条件下的普通筛板。与普通筛板填料相比,波纹板填料中的脉冲流操作范围显著扩大,脉冲流强度也有所增强。当筛板孔径较大时,波纹板填料中脉冲流的初始液体体积明显低于普通筛板,不同孔径的波纹筛板脉冲流操作区的上限气体体积明显较高。瓦楞筛板填料两相流压降预测关联式的预测值与脉冲流操作面积上下限的相对偏差小于15%,可供瓦楞筛板叠层填料的应用设计参考。