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文丘里洗滌器除塵效率的CFD模擬研究1. 背景介紹 文丘里洗滌器其工作原理是利用高速氣流將注入的液體撕裂破碎成大量細小液滴，形成一個巨大的氣液接觸界面。安全殼內攜帶放射性粉塵的氣體通過文丘里管時，粉塵顆粒與液滴發生碰撞、慣性攔截和擴散等作用，從而被液滴捕獲并最終從氣流中分離出來。

VirtualFlow：氣液兩相流仿真的得力助手1、強大的多相流模型VirtualFlow 軟件針對氣液兩相流的特點，提供了豐富且精準的多相流模型。對于界面流問題，它采用了 VOF和 Level Set 方法。VOF 方法能夠清晰地追蹤氣液兩相的界面，通過計算每個網格單元內氣相和液相的體積分數，準確描述界面的位置和形狀變化。

兩相散熱憑借超高換熱能力，成為關鍵技術方案之一。目前在通訊電子產品中，熱管、VC、3DVC等利用工質蒸發冷凝兩相流動進行高效換熱的散熱部件的應用越來越廣泛，形態越來越復雜，為了得到性能更佳的散熱器，需要對氣液流動和換熱的現象和機理有更深的了解，仿真正向設計的重要性因此凸顯。

煙氣氣流在本項目計算模型中由進口段進入，首先流經彎頭區域進行流向調整，隨后依次通過7個串聯布置的文丘里段。在文丘里段中，流通截面收縮擴張，氣流風速得到顯著提升，形成高速流動條件。在文丘里下游的錐段區域，設置有專用噴槍用于向流場中噴射漿液，借助氣流的高速動能實現漿液的初次霧化與摻混，促使漿液與煙氣在此處進行充分混合。混合后的氣液兩相流隨后進入直管段，在此繼續進行反應過程。

其可用于模擬吸液芯的毛細現象、蒸發管的沸騰、冷凝器的冷凝等復雜現象，解決熱管試驗參數不易測量和試驗成本高等問題。軟件可以對流體回路的部件及換熱器等進行微觀的氣液兩相、單相、流固耦合等模擬仿真計算，提取所仿真的物理現象及趨勢，并能與理論計算比較驗證。2.

它具備氣液兩相模型，能夠模擬微納米尺度如空隙尺度的多孔介質、微納結構等吸液芯的毛細潤濕和蒸發過程，預測毛細能力及蒸發換熱性能。 支持在微通道納米尺度中計算兩相相變，可用于表面凝結和核態沸騰的相變過程計算，以及計算在相變過程中的換熱情況。 軟件支持熱限制模型與RPI壁面沸騰模型，并開發有先進的的壁面冷凝模型，可根據此對池沸騰、大空間冷凝相變、壁面相變等進行數值模擬。

在GPU Optimized Monte Carlo（GOMC）中采用GEMC進行氣液相平衡模擬計算時，將完成單個溫度點下異丁烷飽和氣液共存曲線的模擬。

CFD運用MIXTURE模擬氣液兩相流作用，mixture模型共用一套動量方程，求解混合相，可以相互融合，相與相之間存在速度差。1、建模，打開DM。2、調整單位為mm。3、點擊繪圖，選擇矩形。4、點擊測量，輸入圖中數據。

空調器通常采用多流路蒸發器來提高運行能效,為使節流后的氣液兩相制冷劑能夠等量、均勻地分配至蒸發器各流路中,需在蒸發器前引入分配器。

為了簡化處理，Grevskott 等將液相以及固相兩相看作一個擬均相(漿液相)處理，通過修正漿液粘度以及密度的方式考慮固體顆粒的影響，將氣-液-固三相漿態模擬簡化成氣體-漿液相兩相模擬，基于雙流體框架下研究氣泡尺寸的分布、液體的循環以及固體顆粒的運動。

可添加任何一種稀釋劑來稀釋泥漿，用文丘里混合器和任何攪拌器來混合泥漿添加劑，這樣就可能保證泥漿穩定通過固控設備。　在使用某些聚合物添加劑時，如果使用固控設備，混合不當或在高濃度下能發生問題。PHPA聚合物可包被作用而堵塞網篩的孔眼，這不是說不能使用這種添加劑，而是說要注意加入聚合物的方法，在固控設備前方不要加入任何種類的泥漿添加劑。加入其他干聚合物添加劑時，要用文丘里漏斗緩慢加入。

為了簡化物理模型用于模擬計算，所以本文假設經過軸向距離噴嘴出口0.07m 徑向截面的均為節流閃發的冷媒氣體和霧化后的稠密離散相霧滴的均勻混合物。因此，本文簡化物理模型，取霧化腔軸向距離噴嘴出口0.07m 之后的部分進行模擬計算，并分區進行結構化網格劃分，如圖7，采用歐拉兩相流和稠密離散相模型(DDPM)[15]進行計算，同時假設氣液兩相冷媒分液過程和外界是絕熱的。

FVM計算方法Particleworks中氣體-液體兩相流計算，可以選擇3種計算方法：PISO瞬態計算、SIMPLE穩態計算、SIMPLE-PISO穩態到瞬態的連續計算。并且氣體的平流方案可以選一階Upwind、二階Linear Upwind兩種方案。兩相流耦合類型針對實際中不同的問題模型，考慮氣體與流體之間的耦合關系。

關于各個相態的影響考慮方面，我們探討了濃度對剪切應力的影響，該剪切應力影響液相和固相的分布。此外，我們還發現了一種新穎的原位曝氣方法，與傳統曝氣方式相比，可將湍流動能增加200倍，從而實現更均勻的氣泡流線，并在膜生物反應器中具有優越的防污潛力。

33、將空氣定義為主相，water為次相。34、點擊interaction，對water的表面張力進行定義。35、定義邊界，雙擊邊界，選擇inlet，按圖示依次選擇。對water的體積分數輸入1。

文丘里流量計工作原理：當流體流經文丘里流量計管道內的節流件時，流速在文丘里節流件初形成局部收縮，導致流速增加，靜壓差下降，文丘里流量計前后便產生了靜壓差，流體流量越大，靜壓差就越大，根據壓差來衡量流量。工作特點：無磨蝕與積污的問題，同時可以有一定的整流的作用，測量精度和穩定性高。5.

文丘里流量計工作原理：當流體流經文丘里流量計管道內的節流件時，流速在文丘里節流件初形成局部收縮，導致流速增加，靜壓差下降，文丘里流量計前后便產生了靜壓差，流體流量越大，靜壓差就越大，根據壓差來衡量流量。工作特點：無磨蝕與積污的問題，同時可以有一定的整流的作用，測量精度和穩定性高。5.

積鼎科技依托 VirtualFlow 數值計算仿真平臺，運用先進數值模擬方法，可開展氣液兩相流多相動力學及其特性的數值模擬研究。在眾多工程應用中，高密度和高粘度比的多相流發揮著關鍵作用，然而，對這類流動進行穩健且準確模擬的方法仍有待完善。本文針對工業界廣泛應用的兩款多相流數值計算（CMFD）軟件 —— 國外商軟與積鼎科技的 VirtualFlow，在狹小管道兩相流仿真預報方面展開全面對比。