[发明专利]应用谱带流型观测优化设计色谱柱结构的方法

摘要

本发明公开了一种应用谱带流型观测优化设计色谱柱结构的方法，设计制作高质量的色谱柱。本发明包括以下内容：采用三维画图软件pro/e建立三维模型；用ICEM CFD软件对模型划分网格；得到高质量的网格后，以CFX的形式输出，然后导入ANSYS CFX10.0中对模型施加边界条件，进行求解。然后在CFX后处理器中对收敛的结果进行可视化分析，通过设置速度剖面图观察管内的流体流动情况，得到流体流型根据结构变化的规律，并模拟得到最优化的柱子结构。本发明采用数值模拟方法可以直观的观测柱内流体流动情况，形象地再现流动场景，得到谱带流型。从而得到优化的色谱柱结构。利用本发明制作的色谱柱不需要进行反复加工，减少了人力物力消耗。

主权项

1.一种应用谱带流型观测优化设计色谱柱结构的方法，其特征在于该方法包括以下内容：a)依据色谱柱内部结构和筛板、分配盘结构，采用三维画图软件pro/e建立三维模型，即分配盘、多孔筛板和填料三部分流体模型；b)用ICEM CFD软件对模型划分网格，划网格时，模型尺寸大的地方网格要划的疏，而模型尺寸小的地方网格密，网格大小为模型尺寸的1～2％，筛板和填料的形状用六面体来划；c)得到高质量的网格后，以CFX的形式输出，即fenpeipan.cfx5，shaiban.cfx5，tianliao.cfx5，然后导入ANSYS CFX10.0中对模型施加边界条件，进行求解，模型中流体作为等温、不可压缩的湍流，选用标准的k-ε湍流方程模型来计算整个流场，流体密度和粘性系数视为常数，入口设置为恒定的压力100atm，其它与壁表面接触的流体边界在x，y，z三个方向的速度都设置为零，在筛板和填料处的流动设置为均阻力，区域流体出口压力为一个标准大气压，设置完条件后开始运算，看其是否收敛，不收敛的话，就改进模型网格质量，或改变其它的条件设置，再看其是否收敛，然后在CFX后处理器中对收敛的结果进行可视化分析，通过设置速度剖面图观察管内的流体流动情况，得到流体流型根据结构变化的规律，并模拟得到最优化的柱子结构。