超重力旋转床气液传质的数值模拟：强化混合与效应分析

本文主要探讨了"超重力旋转床中气液两相流动与传质过程的数值模拟"这一主题，发表于2004年的《北京化工大学学报》第31卷第5期。作者许明、张建文、沈志则、陈建峰和普赵瑾在文章中采用了一种基于颗粒轨道模型的欧拉-拉格朗日方法进行研究。他们对超重力旋转床内的复杂流体动力学现象，特别是气液两相的逆向接触和强烈混合，进行了细致的数值模拟。 在研究中，作者简化了丝网填料的结构模型，考虑了液滴的凝固与分散过程，运用SIMPLE算法和颗粒轨道模型来计算气流场和液滴运动轨迹。通过这种方式，他们得以计算出液相传质系数，这是评估传质效率的关键参数。数值模拟结果显示，所得的液相传质系数与实际氮气解吸水中溶解氧的实验数据吻合良好，证明了所使用的模型对于模拟这种特殊反应设备中的流体力学行为和分散相传质具有较高的准确性。 文章着重指出，在特定转速下，液体和气体的流量以及填料内径的改变对旋转床内的体积传质系数有显著影响。这揭示了设计和优化超重力旋转床时需要考虑的重要参数，对于提升设备的实际效能具有指导意义。 研究者们通过对国内外相关实验的综述，强调了超重力旋转床作为强化混合和传质反应设备的广泛应用，特别是在气-液沉淀反应、化工反应和分离等领域。这项工作不仅提供了理论支持，也为改进和设计新型超重力反应器提供了科学依据。 这篇文章深入研究了超重力旋转床内部的气液两相动态特性，通过数值模拟方法揭示了关键参数对传质效率的影响，为工程实践中的设备设计和性能优化提供了有价值的数据和理论支持。