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2012年1月 农 业 机 械 学 报 第43卷第1期
DOI:10.6041/j.issn.1000—1298.2012.O1.019
上升流速对三相分离器分离效果影响的三维稳态模拟木
郝飞麟 沈 明卫
(1.浙江树人大学生物与环境工程学院,杭州 310015;2浙江大学生物系统工程与食品科学学院,杭州 310058)
【摘要】 以Eulerian多相流模型为理论框架 ,利用计算流体力学(CFD)技术对厌氧反应三相分离器中USAB
反应器在不同设计流速下的固、液、气三相三维流场 以及分离效率进行模拟分析,模拟中采用的5种设计上升流速
分别为 :0.50、0.75、1.o0、1.25、1.50m/h。模拟结果表 明:设计上升流速对反应器 内部流动 的影响明显,实际的液
相平均流速约为设计上升流速的3倍左右,气相的平均流速比液相的高约 10%;固相平均速度 比设计上升流速低 ,
约为其 1/2弱,固相的最大垂直上向流速与设计上升流速完全一致。低的设计上升流速下的固、气分离率略高于
高的上升流速情况,分离率差别小于 2%。实际工程试验表明,理论模拟值与实测值相对误差在8%以内。
关键词 :厌氧发应器 三相分离器 上升流速 多相流 三维模拟 计算流体力学
中图分类号:X703;TQ028 文献标识码 :A 文章编号:1000-1298(2012)叭-0101.07
3-D StaticSimulationoftheEffectofUpwardFlow VelocityonSeparation
EfficiencyofThree-phaseSeparatorinUASB Reactor
HaoFeilin ShenMingwei
(1.CollegeofBiologyandEnvironmentalEngineering,ZhejiangShurenUniversity,Hangzhou310015,China
2.CollegeofBiosystemsEngineeringandFoodScience,ZhejiangUniversity,Hangzhou310058,China)
Abstract
W iththe aim to evaluate the appropriate upward flow velocity in UASB reactor,the separation
efficiencyofsolid,liquid,gasinthree-phaseseparator(TS)ofUSABreactorwassimulatedviaCFD
technologybasedonEulerianmuhi-phasemode1.Fiveupwardflowvelocities(UFV)as0.50,0.75,
1.00,1.25,1.50m/hwereadoptedinsimulationforatypicalUASB reactor.Theresultshowedthatthe
UFV hadanobviouseffectontheflow patterninsidetheTS,theaveragevelocityofliquidinthewhole
UASB reactorwasaround3timesofthedesignedUFV,theaveragevelocityofgaswas10% hig【herthan
thatoftheliquid,theaveragevelocityofsolidwaslowerandabouthalfofthedesignedUFV,andthe
maximalsolidUFV wasinthesamelevelwiththeUFV.Theseparationefficiencyofsolidand gaswas
higherin low UFV than thatin the highersituation.while the
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