无挡板搅拌槽的固液悬浮特性

采用PC-6D浓度测量仪研究了无挡板Rushton桨搅拌槽内石英砂-水两相体系的固液悬浮过程,测量了不同桨叶安装高度和桨径比时的临界悬浮转速,分析了桨叶安装高度、桨径比以及搅拌转速对固相浓度分布和功率消耗的影响。结果表明,无挡板时的临界悬浮转速和功率准数比有挡板时小,且随桨叶安装高度的增大而增大,随桨径比的增大而减小;对于无挡板固液悬浮,C=T/5、D=T/3时的悬浮性能最好,增大桨径比和搅拌转速均不能明显改善固液悬浮效果。     

新型穿流搅拌釜构型参数的正交实验研究

深入研讨了新型穿流式搅拌釜的构型参数，特别着重研究了设置穿流式挡板和搅拌桨对搅拌釜性能的影响．通过正交实验研究了挡板宽度、开孔孔径、开孔率和离壁安装距离以及桨叶开孔孔径、开孔率和离底安装距离等七个构型因素对搅拌釜性能的影响（包括临界转速、混合时间、功率消耗等），结果表明各因素的影响均十分重要，根据正交实验方差分析的结果，确定了较佳的桨叶和挡板的开孔孔径、开孔率、挡板宽度、板离壁安装距离和桨叶离底安装距离．研究结果表明：设有穿流式挡板和桨叶的搅拌釜是一种具有广阔应用前景的结构简单而又高效节能的新型构型的混合与反应装置．     

磷酸陈化槽两相流搅拌的数值模拟

为建立相对精确的磷酸陈化槽的固-液两相混合过程数值模拟的方法,指导此类搅拌器的设计并优选搅拌结构,使用计算流体力学软件FLUENT对磷酸陈化槽内的固体颗粒与液体的搅拌混合过程进行了三维数值模拟,根据Zwietering的关联式得出搅拌临界转速,利用多相流模型中的欧拉模型来解决悬浮液中的固体颗粒沉降问题,采用多重参考系法(MRF),选用标准κ-ε湍流模式,模拟出平底磷酸陈化槽中液体的流动情况和体积分数的分布、分析垂直面内和水平面内液相的流场分布规律、固相颗粒体积分数特点,并探讨了产生这种情况的原因.模拟结果表明PBT搅拌桨所产生的轴向流流型比较适合固-液搅拌操作.     

方形液-液萃取搅拌槽搅拌功率准数的测定

本实验测定了在工业中常用的双层双叶平板桨在方形搅拌槽中海-液混合过程的搅拌功率准数,主方形搅拌槽功率的放大计算提供了依据。实验表明:不加挡板的方形搅拌槽在搅拌过程中仍存在着“圆筒形旋转涡流”和“气穴”。加档板后“圆筒形旋转涡流”和“气穴”消失,且搅拌功率明显上升。为改善萃取过程的传质效果,方形槽以设置挡板为佳。     

辐流式沉淀池液固两相流力学特性二维数值模拟

采用两相流混合模型和Realizable k-ε湍流模型,对辐流式沉淀池液固两相流力学特性进行二维数值模拟.采用有限体积法离散微分方程;速度与压力耦合求解使用了压力隐式算子分裂(Pressure-Implicit with Splitting of Operators,PISO)算法.通过模拟获得了速度场、紊动能和污泥质量浓度等参量在空间的分布规律,并根据模拟结果分析讨论了挡板距离与挡板长度对流场和污泥沉淀特性的影响.模拟结果在一定程度上反映了沉淀池内部水力参数的变化规律,表明所采用模型是研究辐流式沉淀池液固两相力学特性的一种有效方法.     

发酵罐中新型轴向流搅拌桨的冷模试验

研究设计了两种轴向流搅拌桨,在小型发酵罐中,通过水和ＣＭＣ介质,对两种轴向流搅拌桨进行冷模实验,研究了两者的混合,传质与功率消耗的性能,并与径向流桨进行了比较。结果表明：轴向流搅拌桨较之径向流桨,在各介质中的混合性能,传质效果和功率消耗等方面均有明显的改善。     

固态发酵反应器流场数值分析及搅拌参数优选

为研究厨余垃圾固态发酵反应器中机械搅拌装置的搅拌流场特性及优选机械搅拌设计参数,采用计算流体力学技术(CFD)方法模拟5种机械搅拌桨型的混合流场,并对搅拌桨的桨径比、转速等参数通过搅拌功率、混合时间、混合能和死区百分比等指标进行定量分析.模拟结果表明:二折叶搅拌桨、六折叶涡轮搅拌桨死区百分比大,对物料扰动范围小,不能有效进行混合;双螺带搅拌桨死区百分比最小,对物料扰动范围最大,搅拌功率也最大.对于双螺带搅拌桨桨径,物料死区随桨径比的增加而减小,当桨径比增大至0.75后不再减小,而搅拌功率随桨径比增大而一直增大.对于双螺带搅拌桨,随着转速增加,搅拌功率呈直线式增加,混合时间以抛物线式降低,混合能逐渐增加.综合考虑混合效果和搅拌功耗,转速为20 r/min、桨径比为0.75的双螺带搅拌桨是本研究反应器中的最佳搅拌设计.     

抛射式双轴混合制粒机混合机理及参数优化

通过固体颗粒在高速混合器内进行的搅拌混合的试验,研究了混合器内各结构参数与混合效果的关系,如筒体直径、主搅拌桨离筒底的间隙、主辅搅拌桨间距、辅搅拌桨离筒底的距离;分析了混合效果与各结构参数及操作参数的关系.通过固定1个物料体系,进行3因素(主搅拌桨转速、辅搅拌桨转速、混合时间)3水平的正交试验.找出最佳混合参数组合,给出最适混合转速及最适混合时间.此型混合机与传统的混合装置相比大大缩短了混合时间,提高了混合效率、降低能耗.同时还具备制粒、干燥的功能.     

轴流式搅拌桨的研制展望

因轴流式搅拌桨具有传质效率高、搅拌功率低、混合效果好等优点,所以广泛应用于化工生产过程中。本文概述了国内外新型轴流式搅拌器的研究现状,对新型搅拌桨的开发背景、展望进行了阐述,期望对新型轴流式搅拌桨提供一些借鉴和参考作用。     

基于FLUENT 液压储油单元中颗粒沉降数值分析

基于FLUENT 软件提供的多相流混合(Mixture)模型,分析储油单元中液固耦合两相流流动的状态,采用理论计算与数值模拟相结合的方法,建立了在液压油回流进储油单元过程中液固耦合两相流动和颗粒沉降的数值模型,讨论了回油管道浸入储油单元中的深度对颗粒沉降的影响。结果表明：当液压油流量一定以及回油管道深度为整个储油单元体积的3/4 时,在储油单元中靠近挡板右侧偏底部的位置,颗粒的体积分数值更大,分布范围更广,沉降效果更明显;对于整个液压系统而言,能更有效地减少固体颗粒对其产生的影响。     

抛射式双轴混合制粒机混合机理及参数优化

通过固体颗粒在高速混合器内进行的搅拌混合的试验 ,研究了混合器内各结构参数与混合效果的关系 ,如筒体直径、主搅拌桨离筒底的间隙、主辅搅拌桨间距、辅搅拌桨离筒底的距离 ;分析了混合效果与各结构参数及操作参数的关系。通过固定1个物料体系 ,进行 3因素 (主搅拌桨转速、辅搅拌桨转速、混合时间 ) 3水平的正交试验。找出最佳混合参数组合 ,给出最适混合转速及最适混合时间。此型混合机与传统的混合装置相比大大缩短了混合时间 ,提高了混合效率、降低能耗。同时还具备制粒、干燥的功能     

R—P型磷酸反应器混合特性的研究

本文研究了搅拌桨型式、转向、转速和搅拌桨安装位置对R-P型磷酸反应器的流型、混合时间和停留时间分布的影响。提出斜桨的吸入流体侧是决定混合时间长短的控制区域。并依此观点修正了Joshi的循环混合模型。所得修正模型能较好地解释实验观测结果。     

双层格栅桨搅拌容器内气液两相混合

为了提高搅拌容器内的气液混合效果,在标准Rushton桨的基础上,用格栅圆盘代替实体圆盘,设计一种格栅搅拌桨.采用计算流体力学的方法,研究双层格栅桨的气液混合性能,并与标准Rushton桨进行了对比.研究结果表明:在所研究的工况条件下,双层格栅桨搅拌容器内的流型仍为典型的双循环流动结构,但搅拌桨附近流体的轴向速度和泵送...     

气液搅拌槽内气泡尺寸与局部气含率的CFD模拟

采用在欧拉-欧拉双流体模型的基础上耦合气泡数密度（BND）函数模型,引入气泡破碎和聚并函数,对双层组合桨气液搅拌槽内的气泡尺寸和局部气含率进行了计算流体力学（CFD）模拟,同时采用双电导电极探针法对搅拌槽内局部气液分散特性进行了实验测量,并和CFD模拟结果进行了对比.结果表明：较高通气量条件下搅拌槽内气泡尺寸和局部气含率分布很不均匀,气泡尺寸在叶轮排出流区较小,且沿着排出流方向逐渐增大;在两桨间区域和上层桨以上区域气泡以聚并为主;局部气含率在循环涡涡心、叶轮和挡板后部较高,叶片后部存在明显气穴.     

涡轮桨变速搅拌槽内湍流混合的实验研究

以NaCl颗粒在水中的溶解为例,对湍流状态下周期性变速旋转的（改变桨叶转向或速度大小,分别称为周期性换向搅拌和周期性依时搅拌）Rushton桨搅拌槽内的混合特性进行了实验研究,并与稳速搅拌进行了对比。实验过程中测量了不同搅拌模式、不同桨叶安装高度时颗粒的溶解时间,结果证明,搅拌槽底部的流型对NaCl的溶解有重要影响;桨叶安装高度对溶解速度的影响不大,周期性依时搅拌时的溶解时间比稳速搅拌时稍短,而周期性换向搅拌则能明显加快溶解速度,提高混合效率。     

穿流型搅拌器结构参数优化

在特定搅拌槽条件下,针对穿流式斜叶桨式搅拌器,在常用的最高转速300 r/min以内,就开孔位置、开孔率、开孔直径等结构参数进行了数值模拟.将搅拌器以及附近区域都设为动区域进行模型简化处理,基于四面体网格对模型进行网格划分,采用多重参考系稳态处理法,选用标准k-ε湍流模型求解搅拌流场.引入搅拌系数K,从混合效果和功率消耗两方面综合评价搅拌器的优劣.搅拌功率实验和分布时间实验较好地验证了数值模拟的结论.研究表明,相较于传统搅拌桨,穿流式搅拌桨因能强化涡流扩散、减小桨叶投影面,可获得更好的混合效果和更低的功耗,且随着搅拌转速的增大,功耗降低的越明显;搅拌功率和混合时间随开孔率和开孔直径而变化,当开孔率为12%左右、开孔直径为8 mm左右时,搅拌功率和混合时间最小,最为优化.     

带导流筒无挡板搅拌槽搅拌功率的实验研究

针对全容积充满操作的搅拌反应器设计,在带导流筒无挡板的有机玻璃搅拌槽内,采用避免气体自吸的充液排气法,通过轴上扭矩法测量无自吸气体干扰的搅拌功率数据,考察了搅拌转速、气体分布器型式及位置、进气量、桨型和湍动程度对搅拌功率的影响。研究结果表明,导流筒的存在导致搅拌功率增加;随着搅拌转速的增加,Rushton桨和PBTD桨的扭矩和搅拌功率均增大,且Rushton桨的搅拌功率大于PBTD桨的搅拌功率;气体分布器型式及位置对搅拌功率的影响很小;通气条件下PBTD桨和Rushton桨的功率均出现降低,PBTD的功率在通气条件下降低更显著;2种搅拌桨的功率准数在湍动程度剧烈的高雷诺数条件下趋于常数。     

回转干馏炉内挡板形状对二元颗粒运动混合的影响

根据回转干馏炉（简称回转炉）内二元颗粒混合时的涡心区的位置,提出在距离回转炉中心21 mm处设置挡板的增混方式.挡板主要依靠推送和抛洒2种作用来增强二元颗粒之间的混合.采用离散单元法,对安装不同形状挡板的回转炉内二元颗粒的运动混合进行数值模拟,研究挡板形状对二元颗粒运动混合的影响.结果表明,挡板边数越多,平均终末卸料角越大.在回转炉运行过程中,当挡板边数为2时,仅存在主体颗粒瀑布流;当挡板边数为1、3、4、∞时,主体颗粒瀑布流和悬空颗粒瀑布流共存.相比于无挡板,在回转炉中安装挡板时,不存在小颗粒集中分布的涡心区,2种颗粒交错分布,颗粒分布更加均匀.当挡板边数从0增加到2时,时均接触数指标M的提高比较明显,从0.288增加到0.424,颗粒的混合质量变好.对于2、3、4、∞边形挡板,时均接触数指标M差别较小,颗粒的混合质量差别较小.     

浮选过程中搅拌调浆特性研究

调浆是浮选过程中影响后续分选段作业效率的关键环节之一,对二折叶桨式叶轮、四折叶开启式涡轮、四直叶开启式涡轮以及推进式叶轮等搅拌叶轮及其与导流筒、挡板的组合进行功率准数(Np)及混合时间数(Nθ)等特性参数的研究.结果表明:径流式叶轮相对轴流式叶轮,Np较大,能耗较高,而Nθ较小,更容易快速混合;导流筒可以节省能耗,加快...     

磁力搅拌柠檬酸法鳙鱼鱼鳞脱钙的工艺探讨

以柠檬酸为脱钙剂,在磁力搅拌作用下进行鳙鱼鱼鳞的脱钙研究.先后采用单因素实验和正交试验法考察了固液比、柠檬酸质量分数、搅拌时间和搅拌速度等工艺参数对脱钙率的影响并进行了优化.结果表明：最佳工艺参数确定为固液比1∶20 g/mL、柠檬酸质量分数10％、搅拌时间60 min和搅拌速度900 r·min-1,在此条件下,脱钙率高达92.57％.正交试验的方差分析表明上述四因素对脱钙率的影响精度均为不显著,但通过极差分析和F1值比较均可发现四因素对脱钙率影响程度的相对大小为柠檬酸质量分数＞固液比＞搅拌时间＞搅拌速度.