全文搜索:Modeling of the fluid dynamics and SO2 absorption in a gas–liquid reactor
高端的数值模拟结果一定要有美感。说他一直被效仿从未被超越,似乎也不为过。
有人可能觉着自己很牛,认为这篇文章很一般,但这是2010年见刊的文章,也就是说,人家至少2009年就已经开始系统的研究工业级别湿法脱硫塔内的气液两相流动和SO2吸收过程的数值模拟方法了。而2009年国内的数值模拟,大部分还停留在单相(气相)流场模拟层面,除了咱敬重的浙大高翔教授团队进行过不少更为深入的两相流动和传质模拟研究。尽管如此,我仍然觉着这篇工业级别的脱硫塔数值模拟真的让人眼前一亮,无论是研究内容、理论分析、还是结果的展现形式,都让人很舒适。
文章模拟采用的仍然是古老而经典的CFD仿真软件fluent 6.3版本,网格搭档也是古老而经典的软件GAMBIT,画出来的效果不输ICEM和fluentmeshig。
两相流动采用的欧拉-拉格朗日离散相DPM模型。
SO2吸收过程非常复杂,文章进行了由繁到简进行了适当推导和简化。但其中多组分液滴内的若干化学反应平衡常数是如何联立求解并加载的软件中去的,我至今没搞清楚,可能是fluent+udf,但需要联立求解一个非线性方程组,udf实现其他尤其局限性,当然也可能是fluent+matlab。
不管采用的什么实现方式,人家展示了自己的模拟预测结果。并且这样工业级别预测SO2浓度分布的研究,我在2010至2015年很长一段时间内没有在国内期刊中看到,这可能就是仿真技术领先的直观表现吧。
以上便是15年前我认为在工业界CFD领域做的非常好的数值模拟工程案例。湿法脱硫塔还有很多不好模拟预测的设备,比如工业级别的鼓泡塔和托盘塔,旋汇耦合塔等等。第一,内部结构太复杂,第二涉及到离散相和连续相液体的转化及复杂化学反应,本身难度就很大。
由于当前环保行业的景气程度不如以往了,企业不挣钱,也不会投入太多经费放在这个研究上。对工业设备仿真技术的推进也慢到几乎停滞了,仿真应用场景越来越多,但仿真技术的提升,跟15年前没差太多。
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