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船舶烟气脱硫筒内气液两相流动及其结构优化与研究
| 论文题名： | 船舶烟气脱硫筒内气液两相流动及其结构优化与研究 |
| 关键词： | 船舶湿法脱硫装置;气动乳化脱硫筒;气液两相流动;结构优化 |
| 摘要： | 本文运用CFD仿真软件对船舶湿法脱硫装置中气动乳化脱硫筒内气液两相流动进行了数值模拟研究。分析了加装湍流器、改变湍流器角度、喷雾锥角大小、喷淋器安装高度以及烟气负荷等因素对脱硫筒内气液两相流动混合的影响。同时，本文针对船舶烟气的海水脱硫技术，提出了脱硫筒脱硫性能试验台的建设方案，介绍了气动乳化脱硫筒脱硫性能实验系统的组成、仪器设备以及数据采集系统。 根据脱硫筒工程实际应用参数与运行工况为基础选定边界条件，建立三维实体运行模型，选择使用ICEM-CFD软件针对三维模型进行网格划分。气、液两相分别选用Realizable k-ε湍流模型和DPM模型，结合SIMPLE算法进行数值模拟，采用Rosin-Rammler模型来描述液滴的粒径分布。 模拟结果表明：增设湍流器与提高烟气负荷均能够有效提高气液两相紊动混合度，提高脱硫反应的传质效率。综合流场分布、气液混合与能量损失等模拟结果后得知：当湍流器角度在30°~36°之间时，湍流器的效果较好；当烟气负荷在额定负荷的65%~130%范围内变化时，脱硫筒出口温度基本保持不变，不影响脱硫效果。当喷雾锥角取值范围在120°~180°之间、喷淋器下层/上层安装高度的取值范围在1.125m/2.525m~1.275m/2.675m之间时，脱硫筒内气液分布均匀性较好，系统压降以及混合物出口温度在工程允许的波动范围内。 本研究对船舶湿法烟气脱硫系统中气动乳化脱硫筒设备的设计制造与运行管理具有一定的参考价值。同时，本文对该课题的进一步全面深入模拟研究和实验研究提出了建议和展望。 |
| 作者： | 侯懿宁 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 何宏舟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 集美大学 |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
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