Введение 6
ГЛАВА 1. ОБЗОР НАУЧНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 7
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕЧЕНИЯ
2.1 Уравнения Навье-Стокса в интегральной непрерывной форме 21
2.2 Уравнение неразрывности в дискретной форме 26
2.3 Уравнение энергии 31
2.4 Постановка законов «стенок» 34
2.5 Модель K-Epsilon 38
2.6 Формулировка двухслойного подхода в модели турбулентности...42
2.7 Модель Wolfstein 43
2.8 Решение уравнений математической модели вблизи «стенок» 45
ГЛАВА 3. ПАРАМЕТРЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ 55
3.1 Начальные и граничные условия
3.2 Параметры расчетных сеток
3.3 Параметры решателя
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 63
ПРИЛОЖЕНИЕ
Актуальность исследования: Ректификация является одним из основных процессов химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и смежных отраслей промышленности. На долю ректификационной колонны приходятся значительные капиталовложения и энергозатраты. В то же время ректификация имеет один из наиболее низких энергетически КПД среди всех процессов химической технологии. Поэтому рациональное аппаратурное оформление процессов ректификации и снижение затрат энергии на их осуществление является актуальной задачей.
Цель исследования: произвести исследование течения в насадках ректификацонной колонны и представить наиболее оптимальный вариант формы насадок ректификационной колонны.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:
1. Построение 3d модели клапана насадки ректификационной колонны
2. На основе результатов численного моделирования в программе STAR CCM+ необходимо, провести анализ полученных данных и представить наиболее оптимальный вариант формы насадок ректификационной колонны, конфигурацию клапана насадки ректификационной колонны
3. Разработать математическую модель, позволяющая улучшить тепло и массообмен.
4. Установить основные параметры моделирования в программе STAR CCM+
На основе результатов численного моделирования в программе STAR CCM+ произведено исследование течения в насадках ректификационной колонны, проведен анализ полученных данных и представлен наиболее оптимальный вариант формы насадок ректификационной колонны, конфигурация клапана насадки ректификационной колонны, математическая модель, позволяющая улучшить тепло и массообмен.
Построена 3d модель клапана насадки ректификационной колонны; Разработана математическая модель; Установлены основные параметры моделирования в программе STAR CCM+; Проанализированы поля скоростей, температуры, давления.
Данные программы позволят улучшить моделирования течения и тепло- массообменна вблизи насадок ректификационной колонн.
