急冷器内液滴运动蒸发数值模拟.pdf

石 油 化 工 2011年第40卷第 10期 PETR0CHEMICAL TECHN0L0GY ·1073 · 急冷器 内液滴运动蒸发的数值模拟 王 健 ，仇性启 ，申玉辉 (1．中国石油大学 (华东)机电工程学院，山东 黄岛 266555；2．中国石油 华东设计院，山东 青岛 266071) [摘要]建立了错流射流单液滴蒸发运动过程的数学模型，对急冷器内急冷油液滴运动蒸发过程进行了数值模拟，探讨了液滴运 动轨迹和蒸发特性。模拟结果表明，液滴初始直径越小 ，裂解气流温度越高，液滴蒸发越快，液滴生存时间越短；初始射流速度对 急冷油液滴在裂解气流内的贯穿距离和生存时间影响较小 ，提高初始射流速度 ，并不能明显加速液滴蒸发；液滴初始直径、射流角 度对液滴运动轨迹有较大影响；在液滴初始直径为 l0mm、裂解气速度 10．0m／s、急冷油初始射流速度24．0m／s的条件下，临界 射流角度约为 137。。 [关键词]急冷器；错流射流；液滴蒸发；液滴运动；裂解气 [文章编号]1000—8l44(2011)10—1073—05 [中图分类号]TQ021．4 [文献标识码]A NumericalSimulationofMotionandEvaporationoftheDropletsinQuencher WangJian ，QiuXingqi，ShenYuhui， (1．CollegeofElectromechanicalEngineering，ChinaUniversityofPetroleum(Huadong)，HuangdaoShandong266555，China 2．EastChinaDesignInstitute，CNPC，QingdaoShandong266071，China) [Abstract]Amathematicalmodelformotionandevaporationbehaviorofaquenchoildropletinhigh temperaturepyrogasflow wasdeveloped．Themotion and evaporation of theOi1droplets in the quencherwereanalyzed throughnumericalcalculation．Thecharacteristicsofthedropletevaporation anditsmotiontrajectorywerediscussed．Theresultsindicatedthatsmallinitialdropletdiamererand highpyrogastemperaturecouldacceleratetheevaporationofthedroplets．Atdifferentinitialjet velocitiesofthedroplets，bothpenetrationandsurvivaltimeofthedropletsinhtegasflow changedvery little．Theincreaseoftheinitialdropletjetvelocitycouldnotacceleratetheevaporationobviously．The initialdiameterofthedropletanditscrossanglehadevidenteffectsonhtedroplettrajectory．The criticalcrossangleofthedropletswasabout137。underhteconditionsofinitialdropletdiameter1．0 mm，pyrogasflowvelocity10．0m／sandinitialjetvelocityofquenchoi124．0m／s． [Keywords]quencher；turbulentjetincrossflow；dropletevaporation；dropletmotion；