利用CFD多相流模型优化设计沼气料液搅拌流场的方法研究
文献类型: 中文期刊
作者: 黄如一;黄正昕;冉毅;熊霞;梅自力;王军;孔垂雪
作者机构:
关键词: 沼气;混合搅拌;多相流;流场形态;CFD
期刊名称:中国沼气
ISSN: 1000-1166
年卷期: 2019 年 5 期
页码: 57-63
摘要: 搅拌是现代沼气工程必不可少的工艺,优化料液搅拌的流场形态,可使发酵物料分布更加均匀,从而提高沼气的产量和污染物去除率.采用底部进水、高位分散式压力出口的设计方式可以显著优化流态.沼气发酵搅拌实质上是一种固液两相流过程,其初始阶段固体颗粒较大,后期将处于高浓度粘性液体(非牛顿流体)状态.文章设计了一台容积0.75 m3的厌氧消化罐,利用计算流体力学(CFD)软件,以水为介质,模拟初期的基本流态,并采用欧拉模型模拟后期的高浓度粘性流体流态,从而验证底部进水、高位分散式压力出口设计方案的优化效果.通过对几种进料速度的搅拌效果进行分析,发现在清水介质工况下,采用0.6 m·s-1的进水流速,比1 m·s-1流场分布更均匀,避免了分层.但在秸秆介质工况下,采用1 m·s-1却比0.6 m·s-1更均匀,并能避免分层.文章通过变工况模拟分析的对比演示,阐述了利用CFD多相流数值模型分析不同工况混合搅拌流场形态,优化设计搅拌参数的方法.
分类号: X703`S216.4
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