기체-액체 시스템

기체 액체 시스템의 성능과 구조적 무결성은 ANSYS 솔루션으로 크게 강화할 수 있습니다. 엔지니어들은 ANSYS 유체역학 소프트웨어를 믿고 시스템을 모델링합니다. 열과 물질 전이/반응이 있든 없든 유체, 기체를 수송하거나 처리하는 다양한 곳에서 활용할 수 있습니다.

기체 액체 혼합과 반응은 화학, 생화학, 석유, 광업 등 다양한 산업에서 필수적인 기능입니다. 이 업계의 엔지니어들은 기체와 액체 간 접촉을 증가시키거나 상 분리를 지원하는 용기를 설계해야 합니다. 분산상은 기체나 액체일 수 있고 추가상이 있거나 없을 수도 있습니다. 엔지니어들은 내부 부속기관과 스파저 주입기를 써서 기포 크기와 분산, 유로, 잔여시간, 기타 프로세스 요건에 영향을 주는 방식으로 기체 액체 접촉을 강화합니다. 이런 용기는 압력 하에서 작동하는 경우가 많기 때문에 이 산업에 속하는 기업들은 기체 액체 혼합 시스템에 엄격한 조건을 요구합니다. 여기에 진동과 열 스트레스, 다양한 부하를 견딜 수 있어야 합니다.

 

Gas-Liquid

쇳물에서 변형, 분해된 후 아르곤 기포

Stellenbosh University의 허가를 받아 사용

용기 디자인을 바꾸면 배전기, 배플, 용기 벽, 분할판, 주입구와 배출구 위치, 흡출관, 재순환 루프, 매니폴드, 정류판, 기타 부품의 수치를 바꿔야 할 수도 있습니다.  기체 액체 공정 작업과 용기 디자인은 특히나 복잡한 엔지니어링 과제입니다.

물리적, 화학적 평형에 따라 여러 상 간에 물질, 열, 가속도 전이가 일어나는 기체 액체 접촉 시스템을 설계하고 개선하는 일도 엔지니어의 몫입니다. 프로세스 장비 설계자로서는 에너지와 자본 투자를 최소화한 채 적절한 전이를 실현해야 할 과제가 있습니다. 일반적인 물질 전이 장치의 예를 들면 증류, 비막이, 흡수, 박리, 증발, 가습, 제습, 분무 건조 등이 있습니다.

ANSYS 솔루션은 전산유체역학(CFD) 및 구조 분석을 통해 열 응력, 진동, 피로, 반응기 성능, 다양한 부품에 기체나 액체 분산, 기계 설계 등을 고려하여 이런 문제를 해결합니다. ANSYS 시뮬레이션으로 다상 분산, 열과 물질 전이 계산, 반응 속도론, 기체 액체 반응 작용 등을 살펴볼 수 있습니다.

ANSYS 소프트웨어의 활용 분야:

  • 평판탑, 충전탑, 기포탑 설계
  • 루프형 반응기와 생물 반응기 개발
  • 액체 내 기체 확산 연구
  • 유액 설계
  • 기포 분석
  • 표면 통기 연구
  • 액적 분리 연구
  • 미스트 분리기 설계
  • 충돌 분리 연구