水平管外高黏流体降膜流动形态及液膜分布规律的数值模拟

作     者：高祥 祝雪瑞 陈世昌 GAO Xiang;ZHU Xuerui;CHEN Shichang

作者机构：浙江理工大学纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室杭州310018 浙江省现代纺织技术创新中心浙江绍兴312030 

出 版 物：《浙江理工大学学报（自然科学版）》 (Journal of Zhejiang Sci-Tech University(Natural Sciences))

年 卷 期：2023年第49卷第5期

页      面：618-627页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52173047) 浙江省重点研发计划项目(2021C01020) 

主　　题：水平管 高黏流体 降膜流动 液膜厚度 数值模拟 

摘      要：降膜元件上的流体流动行为能够反映该降膜式脱挥器的主要性能。采用数值模拟方法探究在水平管结构的降膜元件上高黏流体降膜流动的微观机理,在实验验证模型可靠性的基础上,考察不同流量下3层水平管外的高黏流体降膜流动形态及液膜厚度、速度变化规律等。结果表明:高黏流体在水平管外的降膜流动形态主要受重力和黏性力的影响,柱状流不易发展成完全的帘状流;高黏流体在水平管上部受到壁面支持力影响,而在水平管下部受到黏性力影响,流体会堆积在周向角0°~30°和150°~180°这两个区间内,导致液膜厚度异常增大;进液的3股流体在发生碰撞后,中间股液膜速度提高较多,但液膜厚度增加较少;流量减小至10.8 kg/h时,水平管外高黏流体会发生液膜收缩且内部出现空腔的现象,不利于高黏流体成膜流动。该研究可为水平管降膜式脱挥器的开发及工况设置提供参考。