假塑性流体在双螺带桨搅拌釜内停留时间分布

采用电导率法研究了羧甲基纤维素水溶液假塑性流体在双螺带搅拌釜内的停留时间分布(RTD)情况,考察了物料黏度、流量、搅拌转速和转向对停留时间分布的影响.发现假塑性流体在釜内的停留时间分布类似于全混釜,但有一定的拖尾现象.物料黏度对平均停留时间和当量全混釜数影响不大;随着流量增大,平均停留时间减小,而当量全混釜数基本不变;...     

组合桨搅拌槽内非牛顿流体的气液分散特性

采用Brookfield黏度仪测量了质量分数为0.5%,1.0%,1.5%的羧甲基纤维素钠(CMC)水溶液在298.15 K的流变特性。在直径为0.48 m的平底搅拌槽中,对搅拌槽内不同的3层组合桨的气液二相的分散特性进行了实验研究,考察了非牛顿流体浓度、桨型组合、通气量和搅拌转速对通气功率、相对功率和气含率的影响规律。结果表明:CMC水溶液为假塑性流体,幂律方程能很好地关联其流变特性。在相同操作条件下,随着浓度的增加气含率减小,功率消耗增加;在相同的功率输入时,下压桨型组合的气含率更高。相对功率(PG/P)、气含率关联式等研究结果对非牛顿流体的气液搅拌器设计和操作具有一定参考价值。     

流体流变性对错位六弯叶桨流场特性的影响

利用计算流体力学(CFD)的方法,以高黏牛顿流体和假塑性非牛顿流体为研究对象,对错位六弯叶桨在层流域的搅拌流场特性进行了研究。结果表明:数值计算得到的功率值与实验测量值吻合较好,搅拌雷诺数对假塑性流体搅拌流场的量纲一速度和切应变速率影响较大,因此提高转速对改变流场的速度及切应变速率分布是一个有效的办法;而流体的流变性只对假塑性流体的量纲一速度有明显影响,对切应变速率影响较小,当流变指数n<0.3时与n基本无关。当流动由层流向过渡流转变时,搅拌桨的流量准数及泵送效率有显著提高;假塑性流体的流变指数降低时,其泵送效率显著下降。研究进一步认识了错位桨在不同流体中的搅拌流场特点,为高黏假塑性流体搅拌桨的设计、应用以及开发新型搅拌桨提供了参考。     

锚式搅拌槽中高粘弹性流体的流速分布及其功率消耗

用照相法测定了锚式搅拌槽中高粘弹性流体的流型和流速分布,另测定了搅拌功率消耗,结果发现:1.与牛顿流体相比,在低Re数下,粘弹性流体的切向速度较大,而径向速度则较小.2.转速相同时,在高剪切率区域,粘弹性流体的剪切率大于牛顿流体.由CEF方程导出功率计算式N_pRe_af_s~(1-n)=k_pf_vf_s~2[1+F_1avf_s~(m-n-3)Wi/K_s~2]用实验数据确定f_(?)和F_(1av),得到可适用于牛顿流体、假塑性流体和粘弹性流体的普适功率计算式,计算结果与实验值比较接近.     

锚式搅拌槽中高粘弹性流体的流速分布及其功率消耗

用照相法测定了锚式搅拌槽中高粘弹性流体的流型和流速分布,另测定了搅拌功率消耗,结果发现:1.与牛顿流体相比,在低Re数下,粘弹性流体的切向速度较大,而径向速度则较小.2.转速相同时,在高剪切率区域,粘弹性流体的剪切率大于牛顿流体.由CEF方程导出功率计算式N_pRe_af_s~(1-n)=k_pf_vf_s~2[1+F_1avf_s~(m-n-3)Wi/K_s~2]用实验数据确定f_(?)和F_(1av),得到可适用于牛顿流体、假塑性流体和粘弹性流体的普适功率计算式,计算结果与实验值比较接近.     

粘弹性流体在槽式反应器中的流动 功耗和混合

提出了粘弹性流体适于化工传递过程研究的流变模型和无量纲数,即Re~*=d~2Np/η_α,W_i=σ_1N/η_α,N_(VR)=σ_2/σ_1和r=W_i/Re~*。对比了牛顿流体、假塑性流体和粘弹性流体在数种搅拌器下的流型、流速分布、功耗和混合时间,并提出了适用于这三种流体的搅拌功率关联式: N_pRe~*f_s~(1-m)=K_p[1+(F_(1av)~*/k_s~2)f_s~((1-m-3)W_i]     

带有内外组合桨的搅拌设备内流场的数值研究

利用滑移网格法计算了以一定转速比反向旋转的内外组合桨搅拌的搅拌设备内的流场,工作介质分别选取98％甘油和1．5％(wt)CMC水溶液。通过对单桨与内外组合桨产生的流场进行对比,研究了搅拌设备内不同高度处速度、速度变化率、表观粘度及剪切速率的分布特点。结果表明：采用内外组合桨,介质为中粘牛顿流体时,在罐内主体区远离罐壁区域径向速度受到一定削弱,但在某些局部区域被增强,而对于假塑性流体径向速度总体上得到增强。采用内外组合桨可以加强轴向循环,改善搅拌设备近壁区的流动状况,且对假塑性流体流动状况的改善要优于中粘牛顿流体,另外还可以显著地提高搅拌设备内的剪切速率,同时使剪切速率的分布比较均匀。     

进口聚苯硫醚树脂流变性能的研究

采用毛细管流变仪研究了日本聚苯硫醚(PPS)树脂的流变性能。结果表明:随着剪切速率的增加,PPS的表观粘度降低;当温度升高时,PPS的表观粘度也降低;剪切速率越高,温度对剪切速率的影响越小;随着温度的增加,非牛顿指数增加且趋近于1,PPS熔体为假塑性流体;PPS的粘流活化能随着温度的增加而减小;此外,随着温度的增加,结构粘度指数减小。     

柴油低温粘温特性和流变性研究

考察了柴油加入低温流动改进剂前后的低温粘温特性和流变特性。结果表明,随着温度降低,柴油的表观粘度和粘流活化能增大,稠度系数增大．流动特性指数减小,柴油的流变特性越来越偏离牛顿流体,非牛顿性越来越强,柴油在低温下为假塑性非牛顿型流体。加入低温流动性改进剂T1804 后,柴油的低温表现粘度和粘流活化能显著降低,柴油的流动特性指数值增大,稠度系数值减小,与未加剂柴油相比,更接近于牛顿流体。     

Numerical simulation of three-dimensional flow field of spiral ribbon-screw impeller

应用计算流体力学数值模拟方法,研究了螺带-螺杆组合式搅拌器对高黏度非牛顿流体的搅拌流场特性。结合实例,考察了宏观流场、速度场、剪切速率和表观黏度的分布,分析了流变指数对搅拌特性的影响,并计算了不同工况下的搅拌功率。结果表明：螺带-螺杆组合搅拌器针对高黏度流体,具有良好的全局搅拌特性,在本文的模拟条件下,组合桨的Metzner常数k_s约为13.8,而流变指数变化对k_s的影响不大,为螺带-螺杆搅拌桨在高黏度非牛顿流体搅拌中的应用提供有益指导和参考。