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液氧和水在规整填料内流动特性的数值研究
2021-09-01

       低温状态中空气分离装置下的蒸馏效率受规整填料中低温氧氮混合物内流性能的影响显著。由于在低温状态下做实验有难度,低温蒸馏规整填料的开发往往依赖于常温下的水力实验研究,而低温流体在规整填料中的真实流动特性很少人做深入的了解。在这项测试中,借助 CFD 模拟,建立了结合 VOF 方法的 3-D 模型,对规整填料的液氧 (LOX) 的流动特性进行研究,并与水进行了比较。液体负载和等效接触角对流动模式、持液率、分析了界面面积和平均膜厚。

       结果表明,与水的流动进行比较,LOX由于其接触角和表面张力小,可以在较大的流体载荷范围内在填料表面形成薄膜流动。由于液氧的界面面积不受液体载荷的强烈影响,其液膜厚度可能是传热、传质和载荷选择的主要考虑因素。由于接触角的变化对液氧流动参数的影响很小,因此表面微结构的改善可能无法预期用于低温蒸馏的规整填料的优化。由于液氧的界面面积不受液体载荷的强烈影响,其液膜厚度可能是传热、传质和载荷选择的主要考虑因素。由于接触角的变化对液氧流动参数的影响很小,因此表面微结构的改善可能无法预期用于低温蒸馏的规整填料的优化。由于液氧的界面面积不受液体载荷的强烈影响,其液膜厚度可能是传热、传质和载荷选择的主要考虑因素。由于接触角的变化对液氧流动参数的影响很小,因此表面微结构的改善可能无法预期用于低温蒸馏的规整填料的优化。

总结如下:

  • 对规整填料中的水和液氧(LOX)进行了CFD模拟。

  • LOX随水在规整填料表面表现出不同的流动模式。

  • 液体载荷和接触角对LOX的扩散能力影响不大。

  • 规整填料表面的微结构对LOX流动的改善是无用的。


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