高粘性非牛顿流体搅拌的研究

本文研究了双螺带搅拌器和另外两种新型搅拌器(收缩桨式、交叉桨式)在非牛顿流体中的搅拌特性,试验比较认为,交叉桨为比较理想的桨叶形式。利用回归组合设计,找出了交叉桨式搅拌器无因次混合时间与几个设备参数之间的关系,通过优化运算得到了最佳参数,并研究了交叉桨在粘弹性流体中的搅拌特性。     

宽黏度域轴流桨及在非牛顿流体中功率特性的实验研究

根据某反应的特定工艺过程要求,提出了一种适合宽黏度域的高效轴流式搅拌桨--SP304型轴流式搅拌桨,该桨叶片呈空间扭转状,且具有曲率,可减少流体阻力,提高排出性能.并设计了一套实验装置对这种高效轴流桨在非牛顿流体中的功率特性进行研究,得到了功率常数K_p、Metzner常数k_s和功率特性曲线,为工业化装置的设计提供实验数据.通过观察实验中不同浓度、不同转速下的流体流动细节,可以获得整个流动场的概念,对搅拌桨离低高度、桨间距等参数设计具有重要的指导意义.根据实验结果对此高效轴流搅拌桨成功地进行了工业应用.     

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%.     

非牛顿流体和牛顿流体在搅拌槽内的传热研究

本文根据边界层理论,通过搅拌槽壁面扭矩与搅拌桨旋转扭矩近似相等的关系,提出非牛顿流体在搅拌槽传热阻力层的实际表观粘度的计算方法.使佐野雄二的给热系数关联式也能适用于不同桨型的非牛顿流体的给热系数计算,从而获得了同时适用于牛顿流体和非牛顿流体在装有各种桨型的搅拌槽壁侧给热系数的统一关联式:     

多层刚柔组合桨诱发流场界面失稳强化非牛顿流体混沌混合行为

传统多层刚性桨用于假塑性非牛顿流体混合搅拌死区较大,流场界面稳定,混合效率低。提出多层刚柔组合桨诱发流场界面失稳强化非牛顿流体混沌混合的方法。实验以羧甲基纤维素钠为非牛顿流体体系,通过扭矩传感器测量功率特性,酸碱中和脱色法测定混合时间,并利用Matlab 软件编程计算最大Lyapunov 指数,分析了非牛顿流体混合过程中的混沌特性及其混合性能。结果表明,组合方式为RF-（PBTD+PBTD+DT）、桨叶排列方式θ=60°、柔性片长度安装比例r=0.8、1.2时,混沌程度较高,混合性能较好。多层刚柔组合桨可以产生多股螺旋流,并在层间柔性片扰动频率差下实现流场界面失稳,搅拌死区减小,在较低转速下使体系进入混沌状态（多层刚柔组合桨体系N>88 r/min时LLE>0,多层刚性桨体系N>125 r/min时LLE>0）;在相同转速下,多层刚柔组合桨混合速率、单位体积功率高于多层刚性桨,而单位体积混合能大致相同。     

不同组合桨搅拌槽内非牛顿流体的微观混合特性

在直径0.282 m的搅拌槽内,以羟乙基纤维素(HEC)水溶液为工作体系,以磷酸盐?碘化物?碘酸盐平行竞争反应为模型反应,比较了非牛顿流体体系中向心桨、Rushton桨、三斜叶桨的功率准数,考察了加料时间、桨型及双层桨组合对微观混合效果的影响。结果表明,随功率增大,功率准数基本不变,Rushton桨功率准数最大,是向心桨的两倍、斜叶桨的四倍。随加料时间增大,离集指数先减小后不变。在实验考察范围内,单位体积功耗相等的情况下,单层桨微观混合效果的顺序为Rushton桨?向心桨?斜叶桨,双层桨中高剪切的Rushton桨与强循环的斜叶桨组合的微观混合效率最高。     

搅拌槽内非牛顿流体的微观混合特性

在直径为0·476m的搅拌槽内,分别选用三窄叶翼型搅拌桨和标准六直叶涡轮搅拌桨,采用羟乙基纤维素(HEC)水溶液非牛顿流体作为工作体系,以改进的硫酸铜沉降反应与氯乙酸乙酯水解反应的平行竞争反应作为研究微观混合的反应工作体系,在质量分数为0·1%~0·5%的HEC水溶液中,排除硫酸铜副反应的影响,利用铜离子质量浓度与可见光吸光度的线性关系,考察了进料时间、搅拌转速、溶液黏度、流体的非牛顿性以及搅拌桨类型等因素对副产物收率(XQ)的影响规律。结果表明,当进料时间超过临界进料时间3500s后,X_Q不再改变;随着搅拌转速的增加,X_Q减小,但其减小的趋势逐渐变缓;在相同转速下,X_Q随着流体黏度的增加而增加,但增加的趋势有所减缓;对于黏性流体不能仅仅采用雷诺数作为放大准则;在相同的能量耗散速率及桨叶区进料的情况下,Damkohler准数较大的标准六直叶涡轮搅拌桨的X_Q较小。     

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。     

非牛顿流体搅拌流场的数值模拟研究进展

对非牛顿流体搅拌流场数值模拟过程中的控制方程、旋转桨叶的处理以及数值计算方法三个方面进行了综合论述。阐述了广义牛顿流体模型形式简单、计算量低,在非牛顿流体搅拌流场数值模拟过程中应用广泛;黏弹性流体本构方程具有高度的非线性,采用计算流体力学(CFD)方法对其搅拌流场进行数值模拟难度较高,目前仍处于起步阶段;通过合理简化黏弹性流体本构方程以及采用恰当的数值离散方法,有助于在黏弹性流体的搅拌流场数值模拟中取得进展。     

表面更新型搅拌釜中非牛顿流体脱挥特性的研究

探讨了高粘流体脱挥过程的容积传质系数,提出用氧探头放在气相测试的方法,建立并求解了测定模型,利用该法测定了双轴表面更新釜中采用三种不同型式的桨搅拌非牛顿流体时的脱挥性能,对结果作了关联,并对各种桨型的脱挥性能进行了评价。     

我国微生物法水处理技术的研究进展

介绍了微生物絮凝剂的基本研究方法,综述了4种絮凝机理,对其絮凝效果的因素进行了探讨,阐述了微生物絮凝剂在众多领域的应用情况,指出了微生物絮凝剂在生产过程中的现存问题和解决措施,微生物絮凝剂具有高效、无毒,无二次污染、成本低等优点,为水处理技术的研究和发展提供了一个新的方向.     

聚合物增韧增强机理研究进展

总结了橡胶增韧塑料机理,讨论了橡胶粒子形态,结构等因素对增韧效果的影响。介绍了近年来出现的刚性有机填料（ＲＯＦ）增韧塑料的基本概念及冷拉机理。讨论了无机刚性粒子填充聚合物的增强、增韧与粒子的分散及界面的关系。     

探讨敲击检测技术在复合材料无损检测中的应用

本文根据纤维增强复合材料的特性,列出了损伤的主要类型和产生原因;对适用于复合材料制品的无损检测敲击技术进行探讨;对敲击技术的基本原理、方法分类、适用范围进行介绍;对传统敲击法和数字敲击法进行比较;总结敲击法的未来发展状况。     

直接甲醇燃料电池用质子交换膜的研究进展

综述了质子交换膜在直接甲醇燃料电池中的作用和要求,目前质子交换膜的研究进展,重点介绍了适用于直接甲醇燃料电池用质子交换膜的各种材料的改性方法。按照物理和化学两种方法对几类质子交换膜材料进行改性。同时对比了改性前和改性后各种聚合物膜的物性特点。     

牵伸机旋转接头的改造

指出了原旋转接头的缺陷,提出新的设计要求,改造后的旋转接头具有拆装方便快捷、省时省力、径向定位准确、使用寿命长(10～13月)等特点;并对新结构旋转接头的性能参数进行计算分析,对弹簧进行重新设计。2a多的运行证明了改造的合理性。     

海泡石对废水中有机物和重金属的吸附

简述了海泡石的结构特点,及其改性方法,总结了海泡石对废水中有机物和重金属的吸附效果,分析了改性方法、pH、温度、污染物性质与浓度、海泡石用量和吸附时间等因素对吸附效果的影响．探讨了海泡石的吸附机理与等温式,展望了海泡石在废水处理中的应用前景。     

赤泥综合利用技术应用回顾和展望

本文介绍了中铝山东企业赤泥综合利用开展的工作,对山东企业在烧结法、拜尔法两种赤泥综合利用方面所开展技术研究和应用工作进行回顾小结,分析赤泥利用关键技术存在的问题,并对企业赤泥的综合利用进行了展望.     

双向拉伸聚酯薄膜生产线铸片工艺研究

讨论了聚酯薄膜(BOPET)生产线铸片系统的结构及组成,分别分析了模头、静电吸附系统、铸片辊对于铸片系统的影响。结合实际生产经验与理论分析,将模头的结构形式、模唇的表面光洁度和唇口开度与铸片质量整体考虑。分别探讨了几种铸片形式的优劣,给出了提高铸片辊表面精度和表面温度的方法。比较了不同的附片方式的优缺点,并介绍了在实际生产过程中附片装置的调节方法和需要确定的关键参数。初步确定了模唇精度、静电吸附系统参数及铸片辊精度等数值。     

PA6增韧改性研究进展

介绍了PA6树脂的特性及优缺点,并对PA6的增韧改性方法进行了综述,其中以聚烯烃、橡胶弹性体应用最为广泛;而无机刚性粒子增韧PA6则是一种较新的增韧方法,在提高材料韧性的同时,可提高材料的其他力学性能。     

异形管内水力、传热性能的数值模拟

通过数值计算考察了横纹管、缩放管两种异形管内的流动与传热性能。计算时采用标准k-ε湍流模型：采用控制容积法对控制方程进行离散化；采用SIMPLE算法进行压力修正：代数方程采用超松弛法迭代求解。很出了在充分发展流时的传热努塞尔数、速度、瘴撩系数及湍动能分布，并与光滑管内的流动传热进行了比较，分析了异形管在强化传热方面的机理。计算结果和实验值比较吻合。