多级搅拌塔气液液系统中液液传质性能的研究

在内径为54mm,级数为16级的多级搅拌塔中,研究了空气-水-煤油流动系统中的液液传质特性,讨论了搅拌转速、水相流速、气体流速、有机相流速对乙酸由分散有机相向连续水相的液液传质系数的影响,利用扩散模型对实验数据进行了处理和拟合。结果表明,在有充分搅拌或气体流动时,多级搅拌塔内液液两相浓度均可视为连续变化,其浓度剖面可以用扩散模型进行拟合。     

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.     

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。     

叶轮机械中的三元固液两相流动理论研究

本文根据所推导的固液两相基本方程，得到了水涡轮机械中固液两相流动的封闭方程。在此基础之上，基于两类相对流面，研究出了水涡轮机械三元固液两相流动的通用理论，对水涡轮机械中两相流动的流场计算及含砂水中的水涡轮机械叶片的抗磨蚀设计，都有十分重要的意义。     

叶轮机械中的三元固液两相流动理论研究

本文根据所推导的固液两相基本方程，得到了水涡轮机械中固液两相流动的封闭方程。在此基础之上，基于两类相对流面，研究出了水涡轮机械三元固液两相流动的通用理论，对水涡轮机械中两相流动的流场计算及含砂水中的水涡轮机械叶片的抗磨蚀设计，都有十分重要的意义。     

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...     

新型双螺杆锚式桨的设计及搅拌流场模拟

根据高粘性流体混合机理,设计一种新型双螺杆锚式搅拌桨。利用FLUENT软件对锚式桨和新型双螺杆锚式桨进行数值模拟对比分析,研究了两种搅拌桨的流场速度分布特性,以及在不同高度和不同流变指数下,无因次轴向、径向和切向速度沿半径变化规律和搅拌桨表面压力分布。计算结果表明:新型搅拌桨在一定程度上改变了流体的流动方向,加强了轴向和径向流动,说明这种搅拌桨对提高剪切作用和向全槽范围内进行推动的循环作用有较大的促进作用;在同一种搅拌桨的流场中,非牛顿流体中的高速流体分布区域面积远大于牛顿流体中的面积,并随着流体流变指数的增大,无因次轴向、径向、切向速度的峰值也增大。     

基于正交实验的叔戊醇钾搅拌混合装置优化设计

针对叔戊醇钾生产过程中液固两相混合效果的强化,设计了新型搅拌装置,通过正交试验法,研究了搅拌桨桨型、挡板安装角度、釜内温度、搅拌转速和搅拌时间等影响因素对该体系固相分散的影响,通过自行开发的新型多相流图像识别系统,检测实验过程中液固两相流混合效果.结果表明,采用SG-6(2)搅拌桨、安装角度θ=90°的挡板、操作温度160～165℃、搅拌速度150～155 r/min、搅拌时间30 min为最佳优化条件,其局部固相体积分数达到11.98%.     

大豆磷脂酰胆碱在硅胶柱中的色谱特性

为研究大豆磷脂酰胆碱的色谱分离过程，建立了考虑轴向扩散、液膜传质阻力和内扩散阻力的一般性速率模型，用有限元和正交配置法求解该模型.模拟结果与实验数据吻合，并得到了液膜传质系数与流速的关系及孔内有效扩散系数.采用乙醇 水体系分离了大豆浓缩磷脂中的磷脂酰胆碱，考察了流动相组成和流速对分离效果的影响.随着流动相中水质量分数的增加，磷脂酰胆碱的容量因子和分离度减小.流动相中的水质量分数以20%为最佳.     

Maxblend搅拌桨在高粘性流体中的微观混合性能研究

应用商用FLUENT软件包,采用多重参考系法,对Maxblend搅拌桨在多种不同类型流体中的混合性能进行数值模拟研究,得出搅拌槽内流体的速度分布特征和循环状况。结果表明,流体的高速流动区域很大,约占整个搅拌槽体积的70%左右;最大轴向速度出现在搅拌槽的中间横截面上(Z/H=0.5),最大无因次切向速度出现在液面处;在搅拌槽底部,流体主要进行轴向运动;不同类型流体的无因次轴向速度均随着搅拌雷诺数的增大而增大,随着流体特征指数的增大而减小;轴向和切向循环量数随流体特征指数有下降趋势。研究结果对搅拌装置的结构优化及Maxblend搅拌桨的广泛应用具有重要指导意义。     

气体搅拌萃取塔中轴向混合及传质性能的研究

在内径为50mm的气体搅拌萃取塔中,研究了空气－水－煤油系统的轴向混合特征,分别测定了连续相和分散相的轴向扩散系数,利用轴向扩散模型求出了传质系数,并与活塞流模型进行了比较,得到了轴向扩散模型传质系数的经验关联式。     

Computational fluid dynamics (CFD) simulation of effect of baffles on separation in mixer settler

The main ideas in the development of the solvent extraction mixer settler focused on achieving clean phase separation, minimizing the loss of the reagents and decreasing the surface area of the settlers. The role of baffles in a mechanically agitated vessel is to ensure even distribution, reduce settler turbulence, promote the stability of power drawn by the impeller and to prevent swirling and vortexing of liquid, thus, greatly improving the mixing of liquid. The insertion of the appropriate number of baffles clearly improves the extent of liquid mixing. However, excessive baffling would interrupt liquid mixing and lengthen the mixing time. Computational fluid dynamics (CFD) provides a tool for determining detailed information on fluid flow (hydrodynamics) which is necessary for modeling subprocesses in mixer settler. A total of 54 final CFD runs were carried out representing different combinations of variables like number of baffles, density and impeller speed. CFD data shows that amount of separation increases with increasing baffles number and decreasing impeller speed.     

配用轴向式混水器供热系统调节及其分析

介绍了配用轴向水－水混合式加热器（简称轴向式混水器）供热系统的调节方法，并对其运行效果及节能效果进行了分析。     

水平微通道内油水两相流压降实验研究

测试了油相及水相流体在水力学直径为895 μm的矩形铜基微通道内的单相及两相流摩擦压降,并将实验数据与已有的单相及两相流摩擦压降预测模型进行对比。主要考察油相、水相质量通量及两者比率对摩擦系数及压降的影响。结果表明,油的摩擦系数显著高于水的摩擦系数,Hagen?Poiseuille方程能够准确预测微通道内油或水的单相流体压降;油相及水相质量通量均显著影响液?液两相流压降,油水两相流体流量越大,油相含量越高,两相摩擦压降越高;Cicchitti模型能够相对准确地预测油水两相流体混合黏度。为提升预测准确度,建立了油水两相流摩擦系数预测关联式,预测值与实验值吻合较好。     

螺杆间隙及入口流量对三螺杆挤出机组合螺杆流场的影响

利用Polyflow软件,采用三维拟瞬态有限元模型,分析了螺杆间隙及入口流量对三螺杆挤出机组合螺杆聚合物流体的复杂流动和混合特性的影响。通过可视化云图分析了几何中心截面轴向速度、压力、剪切速率分布;采用粒子示踪技术,通过统计后处理曲线,分析了组合螺杆在不同条件下的轴向压力、轴向面拉伸率、混合指数 概率、分离尺度、累积停留时间概率函数、停留时间分布函数。结果表明,适当增大螺杆间隙能够增加停留时间,提高产品混合质量;入口流量较小时混合效果较好。     

CFD simulation of single-phase flow in flotation cells: Effect of impeller blade shape,clearance, and Reynolds number

A series of numerical simulations of turbulent single-phase flows are performed to understand the flow and mixing characteristics in a laboratory scale flotation tank. Four impeller blade shapes covering a wide range of surface areas and lip lengths are considered to highlight and contrast the flow behavior predicted in the impeller stream. The mean flow close to the impeller is fully characterized by considering velocity components along the axial direction at different radial locations. Normalized results suggest the development of a comparatively stronger axial velocity component for a blade design with the smallest lip length, called big-tip impeller here. Normalized turbulent kinetic energy profiles close to the impeller reveal the existence of an asymmetric trailing vortex pair. The highest turbulence kinetic energy dissipation rates are observed close to the impeller blades and stator walls where the radial jet strikes the stator walls periodically. Furthermore, liquid phase mixing in the flotation cell is studied using transient scalar tracing simulations providing mixing time data. Finally, pumping capacity and efficiency of different impeller designs are calculated based on which the impeller blade design with a rectangular blade design is found to perform most efficiently.     

气-固流化床内射流矩的混合特性

实验测试了矩内颗粒的线速度，空隙率分布和颗粒卷吸量。结果表明颗粒瞬时速度高达10m/s且与射流气速有一个数量级的滑移，由此证实了良好的混合与反应机理。     

两种水——水换热供热系统的经济性比较分析

对轴向式水——水混合式换热系统与表面式换热系统在系统特点、系统造价及运行量用等万面进行了比较，比较后的结论证实了混水式系统应用于集中供热系统所带来的良好经济性。     

随密度变化的局部组成混合规则

本文采用局部组成概念与状态方程相结合的方法,对Van Der Waals单流体混合规则中的校正参数K_(ji)进行了研究,得到了一个随密度变化的局部组成混合规则.新的混合规则可以满足第二维里系数对组成的二次依赖性.同时,对含有水、醇、酮、烷烃、芳烃、酯、二氧化碳等的流体从低压到高压的二十多个二元体系的相平衡计算结果表明,它不仅保持了立方型状态方程原有的对低密度流体的优良适用性,而且改善了其计算高密度流体混合物性质的精度.     

阴离子型微乳液的流变性

对正十六烷、油酸钾、正己醇和水所形成的微乳液进行了研究，并对其流变性和机理作了探讨。结果表明：微乳液的粘度与水油比变化的机理可以用相转化来说明，即：以水为内相的球形→水的柱形→层状→油的柱形→水为外相的球形。层状结构区显示出有高粘度和异常流变性的特征，对此进行了讨论。