650L搅拌式细胞反应器流场的数值模拟

借助CFD理论与技术和商业软件Fluent对YD生物公司的650L搅拌式细胞反应器挡板对流场的影响进行了数值模拟与分析。针对直径D=800mm,液位高度为h=1000mm,推进式桨叶直径为Φ=350mm,桨叶距罐底高度H=355mm,转速n=60rpm的搅拌式细胞反应器,通过改变反应器所加装挡板的数量,运用Realizable k-ε湍流计算模型模拟分析在罐体壁均布挡板数量分别为0、2、3、4、5、6等六种情况下的流场,并对模拟结果分析比较;发现挡板对流场的影响明显,均布5块挡板时流场整体轴流性最好。     

管式搅拌反应器停留时间分布的数值模拟

对一种新型管式搅拌反应器的停留时间分布(RTD)进行了实验研究,运用商业计算流体力学(CFD)软件FLUENT进行流场模拟及RTD计算,证实管式搅拌反应器的停留时间分布受搅拌转速及入口流量等因素影响,带搅拌装置的管式反应器适当增加转速能使RTD曲线变窄,改善流型和抑制返混;转速过大会使RTD曲线变宽,导致死区的产生,不利于反应器的混合.RTD曲线的数值模拟计算结果与实验结果基本稳合.     

双层圆盘涡轮式搅拌器的CFX流场模拟

利用最新流体力学软件ANSYS-CFX12.0对双层六直叶圆盘涡轮搅拌槽内流场进行了数值模拟。采用湍流模型成功的模拟了搅拌槽内的流动,并与对应实验结果进行了对比;考察了同转速,不同搅拌层间距、底搅拌层离底高度下的流场分布,给出了湍流动能分布图,对其搅拌效果的影响进行分析,为该领域研究者提供了借鉴。     

生物搅拌反应器内混合情况的CFD模拟及在发酵中的应用

用计算流体力学(CFD)方法模拟了50 L生物反应器中不同的,搅拌桨组合对搅拌流场、混合时间的影响,并从流体力学角度对生物反应器搅拌桨组合进行了优化.将模拟优化结果用于重组大肠杆菌发酵过程,结果表明,优化后的搅拌桨组合可以改善发酵罐内部的流场和气体分布,能够明显降低获得相同溶氧所需的转速和最大通气量,而菌体生物量和产酶水平也略有提高.     

侧进式搅拌反应器内流场的数值模拟

采用计算流体力学(CFD)技术对某钢铁厂烟气脱硫吸收塔底部浆液池的侧进式搅拌流场进行了数值模拟,研究了搅拌转速和搅拌桨安装角度等因素对3维流场的影响规律.结果表明,在5股流体的相互作用下,反应器内存在一个顺时针的整体大循环流动,相邻搅拌桨之间存在两个小漩涡.随着搅拌转速的增大,中心线上底部的速率迅速增加,当转速大于等于...     

小型反应釜单、双层搅拌桨流场数值模拟比较

小型搅拌釜是实验室常用反应设备.采用CFD数值模拟的方式,采用SST湍流模型,采用多重参考系法分别对单层和双层搅拌桨小型搅拌釜的流场进行模拟,比较两种搅拌桨模型的桨叶区速度场、湍流强度分布以及线速度分布等预测结果,筛选适合小型反应釜的搅拌桨设计.     

共轴反转型生物反应器内流场数值模拟与性能分析

使用生物可降解塑料是解决白色污染的有效手段，然而在生物反应器中生产可降解塑料过程中会面临气体传质能力不足和能耗过大等问题，导致生产成本居高不下。为解决这些问题，提出了一种共轴反转型机械搅拌式生物反应器，并通过数值模拟对新型反应器内两相流场进行了仿真及定量分析。通过模拟气泡羽流、鼓泡塔及搅拌器系统内流场，并与实验结果对比，在双流体模型中引入了曳力、升力及湍流扩散力以及基于Troshko-Hassan模型的两相湍流模型，验证了双流体模型在该问题中的有效性。对新设计的反应器内流场模拟结果表明，两相作用力模型对模拟准确性影响较大，而共轴反转能够在流场中形成更好的剪切效应，增强气体分散能力，从而提高整体气含率及相对功率准数。     

异型挡板絮凝反应器流场特性的分析研究

利用LDA对异型挡板(正弦挡板)和普通挡板絮凝反应器内的流场进行了测量,搅拌装置采用斜叶式搅拌桨(PBT搅拌桨),测试液采用甘油与去离子水的混合液。通过实验,获得了搅拌轴转速在600r/min时反应器内的时均速度场、脉动速度场和湍流强度场,通过对比分析可知异型挡板絮凝反应器流场内平均速度产生了渐变的速度梯度和更大的均方根脉动速度,均化了湍动能的分布,解决了传统机械搅拌式絮凝器存在的混合区域不均匀性问题,理论上提高了颗粒的碰撞几率。而挡板本身的结构特点,解决了流场内的“死区”问题,对反应器絮凝效果起到了强化作用。     

小型反应釜流场SST和LES模拟结果比较

单层四叶搅拌桨小型搅拌釜是实验室常用反应设备。本文采用CFD数值模拟的方式,比较SST、LES两种湍流模型,采用多重参考系法对小型搅拌釜的流场进行模拟,比较不同模型的桨叶区速度场、压力场等预测结果,筛选适合小型反应釜的流场模型。     

搅拌槽内三维流场的LDV测量

利用三维激光多普勒测速系统(3D-LDV)对搅拌槽内流场进行了湍流测量和流场分析,同时对测量系统和测量原理进行了介绍,给出了在偏心搅拌和中心搅拌时搅拌槽内的时均速度场分布和湍流度等实验结果.这些结果为搅拌槽的设计和放大提供了很有价值的实验依据.