鼓泡塔内气液流动行为的CFD--PBM耦合模型数值模拟的任务书.docx

鼓泡塔内气液流动行为的CFD--PBM耦合模型数值模拟的任务书
任务书
题目：鼓泡塔内气液流动行为的CFD-PBM耦合模型数值模拟
任务来源：科技部
任务描述：
鼓泡塔是一种广泛应用于化工、冶金、环保等领域的气液固三相反应设备，它可用于区分、增溶、分离等多个工艺过程内。本次任务旨在建立鼓泡塔内气液流动行为的CFD-PBM耦合模型，并通过模拟预测鼓泡塔的流动特性。
任务目标：
1.分析鼓泡塔内液相的流动行为以及气泡运动状态；
2.探究相互作用、流动和传质过程在鼓泡塔内的各自作用；
3.建立CFD-PBM耦合模型以模拟鼓泡塔内气液的流动行为；
4.根据建立的模型模拟预测鼓泡塔的运动状态和气液分布规律。
任务步骤：
1.文献调研
在开始建立模型之前，需要对鼓泡塔内气液流动的基本理论知识进行深入的文献调研，掌握鼓泡塔内气液流动相关的研究方法、数值模拟理论及建模策略等方面的知识，以便更好地完成本任务。
2.建立模型
基于CFD-PBM耦合模型，在鼓泡塔内进行气-液专用建模及计算，利用计算机进行数值模拟计算和仿真，考虑液相、气相的交互、相互作用、质量传输、过程宏观控制等因素，建立完善的、能够精确预测鼓泡塔内气液流动行为的模型。
3.数值计算
通过建立的模型进行数值计算，对鼓泡塔内气液流动行为进行模拟。在计算中，需要考虑局部流动的影响因素、液相的动力行为、气泡的生长、运输和爆裂的作用、物质的质量传输、化学反应过程的影响等因素。
4.模拟分析
在模拟分析中，需要分析输出结果，了解模型对鼓泡塔内气液流动行为的预测精度，并预测鼓泡塔尺寸与气液流量、物质浓度等工艺参数的关系。
5.结果讨论
对模拟结果进行分析和讨论，包括气泡升降速度、气泡对液相的传质、氧气浓度等相关工艺参数，预测模型能够在何种范围内进行应用，因此探究如何提高模型的精度。
6.撰写报告
撰写报告，将调查研究、模型建立、模拟计算和结果讨论等过程进行详细描述，总结出可行性的解决方案、技术难题及可推广的意义，提出模型应用的局限性、优化方向和建议。
任务时间：40天
任务费用：30万元
参考文献：
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