卧式双轴T型搅拌器在牛顿流体中的功率消耗

以苯乙烯间规聚合反应过程为背景 ,采用卧式双轴 T型自清洁搅拌反应器 ,研究了它在牛顿流体中的搅拌功率和流型与转速、加料量的关系。实验结果表明 ,在层流区域 ,Np·Re=Kp 关系仍然成立 ,加料量对搅拌流型和搅拌功率影响较大。通过对实验数据关联得到牛顿流体功率准数关联式。     

管式搅拌反应器功率特性研究

以新型管式搅拌反应器为研究对象,在冷态物理模拟的基础上,研究了管式搅拌反应器内的功率特性,以水作为介质,在流量0～3.6 m3/h,搅拌转速100～400 r/min范围内考察了搅拌转速对功率的影响,并对功率准数与雷诺数的关系进行了分析.研究结果表明,在实验范围内,T型桨管式搅拌反应器的搅拌功率P与N1.3～1.4近似成正比;搅拌功率准数与雷诺数满足下列关系式Np=109.79Re1.69.     

卧式双轴T型搅拌器在非牛顿流体中的搅拌功率特性

考察了卧式双轴Ｔ型搅拌在非牛顿流体中的搅拌功率与表观雷诺数（Ｒｅ＾＊）、弗劳德数（Ｆｒ）以及加料量的变化关系,实验结果表明：Ｍｅｔｚｎｅｒ常数Ｋｓ随加料量的减少而急剧增加;在层流区域,Ｎｐ．Ｒｅ＝Ｋｐ关系仍然成立且非牛顿流体功率曲线与牛顿流体重合。对实验数据进行关联得到了非牛顿流体搅拌功率准数关联式。     

泛能式搅拌桨搅拌特性研究

在直径为 2 4 0mm的搅拌釜内 ,考察了泛能式搅拌桨的功率、传热特性 ,混合实验在直径为 386mm的搅拌釜中进行。在层流域内 ,建立了功率准数Np 与桨几何尺寸及雷诺准数Re的关联式 ;得到了努塞尔准数Nu与桨几何尺寸、雷诺准数Re、普朗特准数Pr以及体系粘度的关系 ,并采用单位质量流体表示的雷诺准数εD4/ν3 取代雷诺准数关联 ,误差均在 10 %以内。在中低粘度区内相同功耗下 ,泛能式桨的传热系数明显高于螺带桨。当Re >3时 ,泛能式桨的混合效率比双螺带桨要高。     

同心双轴复合式搅拌釜用于牛顿流体时的功耗及混合特性

在直径0.48 m的椭圆底搅拌槽内,液位与槽径比(H/T)为0.6,采用不同粘度的牛顿流体糖浆溶液,研究了分别以CBY, 45o四斜叶桨及Rushton涡轮桨作为快速分散桨、锚式桨作为慢速桨构成的同心双轴搅拌系统,在快、慢速轴同向和异向2种旋转方式操作时的功率特性和混合性能. 结果表明,分散桨对锚式桨的功率消耗影响较大. 两轴同向旋转时,分散桨会使锚式桨的功耗降低,转速比RN增加,降低幅度也增大,RN=14时,锚式桨功率可降至单独旋转时的约10%;异向旋转时锚式桨的功率随RN增加而增加,RN=14时,锚式桨功率可增至单独旋转时的2倍左右. 但锚式桨对分散桨的功率消耗影响很小,在±5%以内. 计算同心双轴复合搅拌系统的复合功率准数和复合雷诺数关系时考虑了RN的影响,使在实验条件下不同转向及RN的功率曲线较好吻合. 混合效果同向旋转优于异向旋转,在牛顿流体中,达到相同混合效果时,CBY桨的能量消耗仅为其他2个分散桨的20%~30%.     

卧式双轴搅拌釜内流场分析及釜残回收研究

采用SolidWorks软件建立卧式双轴搅拌釜三维模型,应用FLUENT软件进行数值模拟。针对高黏度流体,分析了卧式双轴搅拌釜沿Y轴方向截面上的流场特性。计算结果表明:该卧式双轴搅拌釜中高黏度流体具有较好的流场分布,搅拌效果良好;在导热油为加热介质的实验装置上分别进行了高黏度二价酸酯混合物(MDBE)蒸馏釜残和甲苯二异氰酸酯(TDI)蒸馏釜残中产品的回收实验。实验结果证明将该釜作为蒸馏塔釜残的深度蒸馏再沸器,产品回收率高达99%以上,可以大幅度减少化工固体废物排放。     

双层斜叶涡轮搅拌桨特性研究

利用冷模实验装置对双层斜桨的特性进行了研究,分析了功率准数的变化规律,研究了单桨、组合桨通气情况下功率的变化和稳定性。获得了气含率与通气量、搅拌功率的关联式。     

双轴表面更新型搅拌釜中高粘牛顿流体与非牛顿流体的功耗

实验测定了双轴表面更新型卧式釜中采用三种不同形式的搅拌桨、多种桨间距、广泛的粘度范围内牛顿流体和非牛顿流体的功率特性;统一关联了牛顿流体与非牛顿流体的搅拌功耗,得到:N_PRe=C(l/D_f)~(-1)(V_L/V~*)~D式中的C、D是搅拌桨的结构参数.实验结果还表明,该装置的Metzner常数是转速的函数.     

卧式双轴搅拌床反应器混合特性研究

本文对卧式双轴气相聚合搅拌床反应器的混合特性进行了实验研究。以三氧化二铝粉体和氯化钾粉体分别为主体物料和示踪物料,用电导法考察了搅拌转速、器内物料的装料高度及通气速率对该搅拌床反应器的混合特性的影响并获得了相应的关联式。结果表明,弗鲁德数、无因次装料高度及通气速率对混合特性有明显的影响。     

卧式双轴圆盘反应器功率特性研究

以聚酯生产为应用背景 ,用中、高粘糖浆作模拟物料 ,通过扭矩法测量了卧式双轴圆盘反应器的搅拌功率 P0 回归出 P与搅拌转速、物料粘度、装料量、圆盘桨数量 ,以及在圆盘桨边缘设置横向刮刀等诸多因素之间的定量影响关系 ,得到了统一的功率关联式。     

非牛顿流体在搅拌槽中的传热(下)

三、非牛顿流体在搅拌槽中的传热 1.两种常用的关联方法 牛顿流体和非牛顿流体在搅拌槽中的传热机理基本上是相同的。对非牛顿流体来说,关键在于如何处理式(1)中的Re、Pr和η_b/η_w三者中的粘度值,以使牛顿流体和非牛顿流体可用统一的关联式来关联。由于搅拌功率一股用准数方程式N_p=K_p/Re~x来关联,对于关联非牛顿流体的搅拌功率,研究     

传统轴流叶轮和新型轴流叶轮功率特性的研究

在不同的搅拌条件下,对传统轴流叶轮和新型轴流叶轮测得其扭矩值,以此推导出其相应的功率准数,并比较两种叶轮功率特性的异同。     

卧式单轴粉体搅拌反应器的搅拌功率

以烯烃气相聚合卧式单轴搅拌聚合反应器为背景,使用内外双螺带和地工两种搅拌桨,研究了搅拌型式、转速、粉体物性及加料量对搅拌功率的影响规律。结果表明：不同性质的物料其搅拌功率变化规律不同,但搅拌功率总是与转速的一次方近似正比,基于粉体搅拌的特点,提出了新的粉体搅拌功率准数表达式,并在实验研究的基础上给出了适用于粉体搅拌的功率准数关联式。     

卧式双轴气固搅拌床聚合反应器的动力特性

对卧式双轴气固搅拌床聚合反应器的动力特性进行了研究。实例了不同搅拌转速、器内物料的装料高度及通气速率时的瞬时扭矩。考察了搅拌转速、装料高度及通气速率对该搅拌床反应器的动力特性的影响并获得了相应的关联式。研究结果表明,弗鲁德数及无因次装料高度对最大扭矩与瞬时扭矩的比率及平均功耗有显著的影响。     

组合桨的气液搅拌特性实验研究

对 6种三层组合搅拌桨的功率准数及传质特性进行了实验研究。结果表明 ,1层径流型桨叶和2层混流型桨叶的组合 ,综合性能优于其他形式搅拌桨的组合 ,其功率准数比六直叶圆盘涡轮式桨叶减少 4 0 % ,且在通气下其功率下降最小 ,而传质系数Kla与最大的三层六直叶圆盘涡轮搅拌桨相当     

固、液系机械搅拌槽中颗粒悬浮特性的研究

在一直径为700mm 的搅拌槽中研究了桨结构和模拟物料性质对颗粒的轴向浓度分布,临界搅拌转速和功率消耗的影响。认为 d=0.4 D 的6IBT(45°)折叶桨最适合用于固液悬浮。对只要求实现临界悬浮的过程,用单桨比用双桨省功;对要求实现较均匀悬浮的过程,采用双桨时不但省功而且操作转速低。经对实验数据的回归处理得到临界搅拌转速和功率准数的经验关联式如下:(1)6IBT(45°)桨:(■)(2)4IBT(45。)桨:(■)(3)45°折叶桨:(■)     

高黏度流体混合研究进展

综述了近20年来高黏度流体混合领域的研究进展,阐述了文献中常用实验物系的选择、流变特性的描述及混合性能的研究评价方法等;介绍了高黏度物系搅拌混合设备的主要类型:立式、卧式及单轴、双轴等,以及各种形式搅拌混合设备的研究成果。指出今后仍需进行深入研究的领域:同轴异速、双轴异速、立式搅拌设备及卧式搅拌装置中的桨型优化及混合性能评价;CFD在高黏度混合领域的研究仍有待深入。     

聚丙烯淤浆液的流变特性以及与搅拌功率的关系

粗分散的聚丙烯的淤浆液,由于动力上不稳定,特别是粘度测定中出现“壁效应”,是无法用一般粘度计来测定其流变特性的。 作者应用Brabender型粘度计定性地确定了聚丙烯淤浆液属于典型的宾汉型流体,然后利用化工上常用的螺带搅拌槽探讨了宾汉流体的搅拌功率准数与雷诺数的关系,求得聚丙烯淤浆液塑性粘度值和屈服值,为丙烯液相本体聚合过程的传热、混合、搅拌等方面提供了基础数据。     

扭曲扁平管结构对管内传热强化与阻力特性的影响

采用CFD数值计算方法,以水-空气为换热系统、水为管内流体,研究了扁平度、扭距等结构和流动参数对扭曲扁平管传热强化和阻力特性的影响规律,建立了适用于扭曲扁平管对流换热系数和Fanning摩擦因子的准数关联式。结果表明:扭曲扁平管产生的二次流对管内对流传热起到强化作用,雷诺数Re为6 000~18 000时,综合传热性能评价因子η为1.01~1.61;增大扁平度能够提高扭曲扁平管的综合传热性能;减小扭曲比虽然能够提高扭曲扁平管的对流换热系数,但阻力损失增加,且不利于提高扭曲管的综合传热性能。     

组合桨搅拌槽内高黏流体混合特性的数值模拟

利用计算流体力学数值模拟方法,对直段桨为双螺带式和Paravisc式以及底桨为锚式和变径双螺带式的组合桨功率和混合时间进行了研究,并对其中最优桨型进行了放大规律的探索。通过数值模拟得到了4种组合桨中各单桨及组合桨的功率准数关联式,提出组合桨中各桨之间功率上的反作用关系。在10种组合桨中,Paravisc-锚式组合桨达到完全混合时所转圈数最少,且在相同转速下量纲一剪切量较大,混合特性最优,将其从体积为100 L的搅拌槽内放大至200 L和500 L搅拌槽中,发现其符合桨端线速度的放大准则。文中对各桨型的功率特性、混合特性和放大规律的分析,可为工业设计和优化高黏度流体组合桨参数提供重要参考。