Conception et simulation d'un dispositif de séparation gaz-liquide efficace pour la régulation des composants des mélanges zéotropes

L'amélioration de l'efficacité énergétique globale des cycles thermodynamiques repose largement sur le remplacement des fluides purs traditionnels par des mélanges zéotropes. La sélection des composants optimaux au sein du mélange zéotropique dépend des conditions de fonctionnement spécifiques du cycle thermodynamique. Par conséquent, des améliorations significatives des performances peuvent être réalisées selon les différentes conditions de fonctionnement en contrôlant efficacement la composition des mélanges zéotropes dans le cycle. Selon les caractéristiques d'équilibre gaz-liquide des mélanges zéotropes, l'ajustement des composants du milieu et des conditions aux limites peut être réalisé si les composants peuvent être ajustés par la séparation gaz-liquide. Dans cette étude, un dispositif novateur est proposé pour réguler automatiquement la vitesse de séparation gaz-liquide afin de séparer les composants des mélanges zéotropes. La simulation CFD a été utilisée pour analyser les paramètres structurels et les conditions aux limites qui impactent l'efficacité de la séparation gaz-liquide. Les résultats indiquent que la plage de débit massique ajustable de la structure optimale est élargie de 5,5 fois par rapport aux dispositifs de séparation gaz-liquide conventionnels, allant de 0 kg/s à 0,15 kg/s. De plus, dans cette plage, l'efficacité de séparation gaz-liquide dépasse 95%, représentant une amélioration de 10% par rapport aux séparateurs de phases traditionnels.