CFD流体仿真技术在石油石化领域的应用及实践(下篇)
本文摘要:(由ai生成)
本文详细分析了炼化工艺中化工行业的仿真需求,涉及搅拌釜、气固流化床、固定床加氢反应器、气液鼓泡塔等关键工艺。文章深入探讨了各工艺的工程挑战,如搅拌功率、气固流动、反应器设计和优化等。同时,也讨论了换热器腐蚀、精馏塔验证及工业废水处理等问题。文章强调仿真技术在产品设计、成本控制、效率提升和环保合规方面的重要性。最后,介绍了深圳市优飞迪科技有限公司,这家专注于数字孪生和工业软件技术的高新技术企业,为企业提供全面的解决方案和服务。
炼化工艺
化工行业的仿真需求
搅拌釜
作用:机械搅拌用于加快均相体系的混合、保持非均相体系的均匀分散或强化传热搅拌釜自定义工作流:
气固流化床
气固流动的多尺度概念:
无法解析微尺度和介尺度结构:
大型流化床反应器:
采用Filtered和EMMS模型, 求解计算时间由几周变为一天或者几小时大尺度甲醇制烯烃(MTO)反应器:
时均固含率:
结果:
带反应的气固流化床:
其它方法:
固定床
固定床孔隙率获得:
固定床加氢反应器冷氢箱
气液鼓泡塔
喷淋设备喷嘴的设计
吸收塔设计优化的核心在于通过CFD流场模拟,确定吸收塔内喷淋层和喷嘴的布置、喷嘴、除雾器、烟气入口和烟气出口的位置如何模拟喷雾气液两相流?
模型转换:
高保真的方法模拟喷雾(R19):
VOF-to-DPM实施(R19):
2021R1引入:
雾化分离设备:
• 采用纯EWF/DPM方法不能准确的模拟这一过程,因为液膜的累积会打破薄液膜模型的假设‐ DPM液滴撞击壁面形成液膜,液膜模拟采用EWF换热器
腐蚀以及电化学反应
一种金属变成阳极,它的腐蚀速度比单独的金属快,而另一种金属变成阴极,它的腐蚀速度比单独的金属慢。精馏塔
闪蒸
相关辅助设备
质量与安全
工业废水处理
静电除尘设备
避免改造造成的停车损失
安全壳故障:海上起火
安全及风险评估-波浪拍击
风载和波浪载荷
小结
油气行业遇到的挑战
仿真带来的价值
通过CFD仿真,设计人员能“看”到设备内部任何位置的压力、速度、温度、浓度等变量分布,深刻理解产品的设计如何能更好地满足设计目标。- 模拟能提高产品性能和效率,赢得市场,节省时间和能耗,满足设计规范以及环保法规等要求。
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