过程工程学报 ›› 2025, Vol. 25 ›› Issue (3): 261-272.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224206
张南1,2, 管小平2*, 王康军1, 杨宁2*
Nan ZHANG1,2, Xiaoping GUAN2*, Kangjun WANG1, Ning YANG2*
摘要: 含列管束鼓泡塔的CFD模拟结果准确性与相间作用力模型、湍流模型等封闭模型有关。本工作考察了常用的6种湍流模型(标准k-ε、RNG k-ε、Realizable k-ε、标准k-ω、SST k-ω和RSM)对不含内构件及含列管束的中试规模鼓泡塔内流体动力学的影响。结果表明,RSM预测的空塔内流体的湍流动能、湍流耗散率和湍流黏度均远高于涡黏模型(k-ε模型、k-ω模型),但在模拟列管塔时这种差距明显缩小,而且列管显著抑制了液相的湍动程度。同时,将鼓泡塔内气含率及轴向液速的模拟值与实验测量数据进行了对比,发现涡黏模型仅可准确预测空塔内中心区域气含率而RSM可预测其余区域气含率,6种湍流模型预测的列管塔内气含率径向分布几乎一致;Realizable k-ε模型预测的空塔及列管塔内轴向液速值与实验数据高度吻合,明显优于其他湍流模型,在模拟鼓泡塔内流体力学时推荐使用。