气液并流通过波纹筛板填料的流体力学性能

脉冲流是堆叠筛板填料中的一种特殊流型,因其具有较高的传质传热效率而受到关注.为了强化气液相互作用,增强脉冲流的气液操作范围,提升脉冲流的强度,本文设计了3种尺寸的波纹堆叠筛板填料,通过实验研究了其两相流压降特性和脉冲流行为;对比波纹堆叠筛板填料与普通堆叠筛板填料的脉冲流操作范围;综合实验数据,提出波纹筛板填料的压降和脉冲流操作区域的上下限气、液相雷诺数关联式.结果表明:波纹板填料中两相流压降的变化受操作参数、孔径及开孔率等结构参数的影响规律类似于普通筛板填料,但由于流动不规则性增强,相同条件下波纹板单板压降高于普通筛板.与普通筛板填料相比,波纹板填料中脉冲流的操作范围显著扩展,脉冲流强度也同时增强;筛板孔径相对较大时,波纹板填料中出现脉冲流的起始液量相较普通筛板显著降低,不同孔径波纹筛板脉冲流操作区域的上限气量均显著提高.波纹筛板填料的两相流压降预测关联式和脉冲流操作区域上、下限的预测关联式的预测值与实验测试值相对偏差均在15％以内,可供波纹板堆叠填料的应用设计参考.