微曝氧化溝氣液兩相傳質模型構建及傳質影響因素分析

摘要：基于ANSYS Fluent軟件建立了微曝氧化溝氣–液兩相流動和溶解氧輸運模型,對比不同工況下氧體積傳質系數的實驗測量值和模擬結果,誤差在7%以內。采用驗證可靠性的模型模擬研究了氣泡直徑、曝氣量和橫向流動速度對微曝氧化溝內氧傳質的影響。結果表明,氣泡直徑由1.5 mm增至3 mm時,氧體積傳質系數由15.80 h^-1降低至5.83 h^-1;曝氣量由0.5 m3/h增大至2m3/h時,氧體積傳質系數由4.21 h^-1增至14.15 h^-1,減小氣泡直徑和增大曝氣量能明顯提高氧體積傳質系數。微曝氧化溝內氣–液相間傳質及溶解氧的分布受橫向流動影響,開啟單臺和兩臺推流泵時,氧體積傳質系數分別比無橫向推流工況增大27.7%和42.4%,橫向流動能有效提高氣泡羽流內的氣含率,增強氧傳質效果。