超重力旋转床气相传质 CFD 仿真分析及实验验证

为了研究闭式循环柴油机中超重力旋转床的水吸收二氧化碳过程，开展了仿真与实验研究。建立旋转床三维物理模型，采用欧拉－拉格朗日两相流模型对气液流场进行流体力学计算。以希格比的溶质渗透理论为基础，设置气相源项，对液相吸收二氧化碳过程进行仿真。并通过实验验证不同操作参数对其吸收性能的影响。结果表明：吸收过程在靠近丝网与分布器位置较为强烈，吸收性能随着旋转床转速与吸收因数增加而加强，随着进气浓度增加而降低。仿真中设置的源项能模拟床内吸收的过程，仿真与实验得出的液相传质单元数有较高的一致性，平均相对误差在10％左右，最大误差为20．6％，在高进气浓度下仿真偏差较大。总的来说，仿真能较好地模拟实际二氧化碳在旋转床中的吸收过程。