1.8　模型的验证

为了验证采用两方程法封闭传质方程的可行性，下面以“模拟计算的塔板上浓度分布与实验塔板实测数据的验证”为例进行模型计算预测与实验结果的比较。

由于文献上缺乏塔板上浓度分布的数据，故需进行实测以验证计算传质模型的可行性。为此，孙志民等^［8，9］进行了下面的实验。

实验是在1.2m直径的冷模实验筛板上进行，实验装置如图1-4所示，结构参数及操作条件见表1-2。实验是将被氧饱和的水与空气接触，水中过量的氧气会解吸到空气中，通过溶解氧测定仪对塔板上不同位置处的氧浓度进行测量，即可得到塔板上的浓度场。测量点的分布如图1-5所示。

表1-2　实验塔板的结构参数及操作条件

图1-4　实验装置示意图

1—储水槽；2—水泵；3—调节阀；4—涡轮流量计；5—降液管；6—填料；7—实验塔板； 8—可调节出口堰；9—气体分布器；10—涡轮流量计；11—气体流量调节阀； 12—鼓风机；13—氧气瓶；14—转子流量计；15—静态混合器

图1-5　塔板上浓度测量点的分布

为了验证上面提出的计算传质学模型，对塔板浓度场进行了数值模拟（采用筛孔气速模型），并与实验结果相比较。进口浓度为实验测得的进口浓度平均值，筛孔分布按照实际的筛孔分布给出。传质源项中的界面浓度为实验温度下大气环境中水中氧的饱和浓度。

图1-6示出在L18m³·h^-1、G4090m³·h^-1、h_w80mm时模拟计算值与实验值的比较。由图中可以看出，计算值与实验值符合得较好，但在第Ⅰ和Ⅱ位置处有些测量点上二者的差别较大，这主要是由于实验中的随机因素较多，而模拟中却没有这些随机因素。另外，在计算所使用的传质源项中的k_La为全场平均值，不随局部流速的变化而变化，这也是产生误差的一个重要原因。

图1-6　塔板浓度计算值与实验值的比较

（L18m³·h^-1，G4090m³·h^-1，h_w80mm）

图1-7为L17.2m³·h^-1、G4000m³·h^-1、h_w100mm时不同截面上的浓度计算值与实验值的比较。由图中可以看出，在两个截面上计算值与实验值符合得都较好。主要误差在第Ⅱ测量位置处，其原因与上面的相同。

图1-7　塔板浓度计算值与实验值的比较

（L17.2m³·h^-1，G4000m³·h^-1，h_w100mm，z10mm）