鼓泡塔中非牛顿流体体系气含率的研究

本文是在直径为0.1m、高为1m的鼓泡塔中,选用水、Na_2SO_3/CMC溶液,CMC溶液作为介质,采用单孔喷嘴布气,孔径为0.01m,测定了鼓泡塔的气含率,对实验数据进行了关联,提出了气含率的关联式,并与文献中有关结果进行了比较。     

鼓泡塔中气含率的研究

在φ100×5mm的鼓泡塔中,用空气-稀醇溶液和空气-稀酸溶液研究了包括分子中碳原子数和羟基、羧基在内的诸因素对气含率的影响。得到了气含率ε_G关联式,用于单元醇(或酸)、多元醇(或酸)的气含率计算。     

用神经网络法预测鼓泡塔内的气含率

在 2 0 0 0多组公开发表的鼓泡塔实验数据组成的数据库基础上 ,提出了一个预测鼓泡塔内气含率的关联式 ,介绍了一种新的神经网络回归方法。将该方法与受力分析结合起来得到 4个对鼓泡塔内气含率影响较大的无因次准数 ,对所得到的模型作出评价     

鼓泡塔中无机盐水溶液-空气系统平均气含率的研究

在φ150×5毫米的鼓泡塔中,对无机盐类溶液-空气系统的平均气含率进行了实验研究,考察了氯化钙、硫酸镁、碳酸钠、氯化锌、氯化钠、硫酸钠及其混合溶液离子强度和物性参数对气含率影响的综合效应,并取得了相应的平均气含率计算关联式ε=0.541·(1.251+0.0245 I-0.0018 I~2)ρ~(-0.409)·σ~(-0.516)·μ~(-0.267)·u~(0.576)     

鼓泡塔中气含率的温度和电解质效应

在直径0.10m、高1.05m 的鼓泡塔中,对空气-水、乙醇、5%NaCl(aq)、5%KCl(aq)、5%CaCl_2(aq)、5%Na_2SO_4(aq)、2.34%MgCl_2(aq)等物系气含率的温度效应和电解质效应进行了实验研究。通过引入((P+Ps)/P)数群很好地关联了气含率的温度效应,找出了气含率的电解质校正因子与液相离子强度的关系。     

热态下鼓泡浆液反应器的气含率研究

本文在热态条件下，研究了鼓泡浆液反应器的气含率、反应器直径为0.098m，物系组成为氮气－液体石腊－石英砂。考察了气速、压力、温度、静床高及固体引入等因素对气含率的影响。对于53μm粒子的三相浆态体系，气含率与表观气速关系式为εG=0.053uG^1.2。     

气—液鼓泡塔中流动域和气含率的分布

利用压力传感器测定了气、液两相鼓泡塔内不同轴、径向位置上压强的脉动信号,分析了压强的脉动特征,计算了各种操作条件下塔内不同轴向位置截面上的平均气含率,发现在不同操作条件下,塔内可能出现不同的流动域分布,即全塔均匀鼓泡域、全塔过渡域、全塔湍动鼓泡域以及均匀鼓泡域,过渡域和湍动鼓泡域中的相邻2种或3种流域同时出现在塔内不同高度上。提出了不同轴向位置流域转变的判据。并发现,同一截面的不同径向位置基本处于同一流域内。同时研究了鼓泡塔内气含率在轴向上的分布规律,给出了不同流动域内气含率的关系式。     

气液逆流鼓泡塔中的气含率与液速分布和数值模拟

分别采用线－线电导探针和背靠背式皮托和测定了气液逆流鼓泡塔中局部气含率和液体轴向速度的径向和轴向分布,讨论了操作条件对气含率与液体轴向速度分布的影响,利用双流体模型对塔内两相湍流流动进行了数值模拟。     

加压大型气液鼓泡床中气含率的实验和关联

对内径0.3 m、高6.6 m的加压鼓泡床中的气含率进行了系统研究，得出了表面张力、粘度、压力等对气含率的影响规律；结果表明，在实验范围内，鼓泡床中的气含率随表面张力和粘度的升高而降低，随压力的升高而升高；并用气泡聚并的能量理论作了定性的解释. 根据542组实验数据得出了气含率的关联式.     

Gas Holdup in Circulating Bubble Columns with Pseudoplastic Liquids

The contributions of pressure drop due to wall frictional losses to the total gas holdup of two‐phase viscous non‐Newtonian systems were experimentally investigated using a 150 dm³ circulating bubble column. The column had a downcomer‐to‐riser cross‐sectional area ratio of 0.54 and a dispersion height of 2.5 m. Aqueous solutions of xanthan gum and carboxymethyl cellulose were used to simulate a wide range of rheological properties. The average wall shear stress was estimated from Al‐Masry's (1999) correlation for the average wall shear rate in external loop airlift reactors. Pressure drop due to wall shear stress was found significantly contributed by 10–70 % to the total gas holdup. This contribution has always been ignored in the data presented in the literature due to the absence of reliable and simple correlations for the average shear rate and shear stress. Corrections to gas holdup were found necessary for non‐Newtonian solutions with concentrations of ≥ 0.5 wt/wt.‐%.     

锥形鼓泡床内气含率特性的研究

本文分析了锥形鼓泡床内流型过渡、平均气含率及气含率轴向分布特性，考察了入口气体速度、静止液体（或淤浆）高度及淤浆浓度的影响，比较了与圆柱床的差异，结果表明对于鼓泡床内气体体积收缩的反应，用锥形床的冷态试验可以较精确地模拟其实际结果。     

浆态床内固含率轴向分布的数值模拟

采用DBS曳力模型计算气液相间作用,分别采用Gidaspow曳力模型、经Brucato修正的Gidaspow曳力模型和Schiller?Naumann曳力模型计算液固相间作用,忽略气固间的直接作用,对比了浆态床内不同颗粒粒径体系轴向固含率的模拟和实验结果. 结果表明,不同液固相间曳力模型对气含率的预测影响不大;在颗粒粒径较大(140 ?m)的体系中,较低表观气速下气液DBS与液固Schiller?Naumann曳力模型组合模拟的固含率随床高度增加而减小,与实验结果吻合,而其它曳力模型组合的模拟结果较差,轴向分布较均匀;在颗粒粒径较小(35 ?m)的体系中,几种曳力模型组合的模拟结果均与实验结果吻合较好,轴向分布较均匀.     

高气速下鼓泡塔中气含率分布的测定

在内径476 mm的鼓泡塔内用压差法测定全塔平均气含率与表观气速的关系,进一步利用响应特性良好的双电导探针,考察了不同气速下局部气含率的分布规律。实验结果表明,利用探针法计算得到的全塔平均气含率值与压差法测定值平均误差仅为4.5%,表明探针法测量局部气含率的可靠性良好。实验还表明在高气速下,除分布板影响区外,局部气含率均类似抛物线型分布;随着气速增加,气含率分布趋于陡峭。以实验为依据,拟合了不同气速下(0.05~1.0 m/s)鼓泡塔中局部气含率的关联式,认为塔内局部气含率与径向位置、表观气速和塔径等因素有关。     

Relationship between Riser and Downcomer Gas Holdups in Semi‐batch Circulating Bubble Columns

Gas holdups were measured in a circulating bubble column (CBC) using air‐water system with various additives. The liquid volume in the gas separator affected downcomer gas holdup up to volume ratio equal to 6%. Presence of surface active agents, alcohols, solid particles had little effects on the gas holdups ?_gd — a?_gr relationships. The gas holdups relationships are theoretically related by a single parameter model ?_gd = a?_gr — a + 1, and empirically by two parameter model ?_gd = a?_gr — constant. The theoretical model yielded a values ? 0.45, while the empirical model yielded a values ? 1.16. Analogy between the two models (Contreras et al., 1998) will lead to incorrect conclusions.     

逆流鼓泡塔气含率分布的试验测量与CFD模拟

利用热膜测速仪测得了气液逆流鼓泡塔内不同表观气速、表观液速和径向位置下的气液信号,采用改进的阈值法进行分析,得到塔内气含率的径向分布。结果表明气含率在各个截面上都是从塔中心到塔壁逐渐减小;同时利用计算流体力学方法对气液逆流的鼓泡塔内的气液两相流动进行了模拟,计算了不同气速和不同液速下的气含率,计算结果与试验数据吻合较好。     

Quantifying the Fibre Effect on Gas Holdup in a Co‐Current Air‐Water‐Fibre Bubble Column

Fibre type and mass fraction have significant effects on gas holdup in gas‐liquid‐fibre bubble columns. An experimental study is introduced to identify a parameter that simultaneously characterizes the fibre type and mass fraction effects on gas holdup in gas‐liquid‐fibre bubble columns. This parameter satisfies the following condition: when this parameter is constant, the gas holdup trend in different fibre suspensions is generally similar at most operating conditions. A method is proposed to identify a characterization parameter by combining the crowding factor and fibre number density. The identified parameter is I_c=1n(N_c^0.8N_f^0.2). This parameter can be used to model gas holdup in gas‐liquid‐fibre bubble columns and quantitatively compare the fibre effects in different fibre suspensions.     

多级气液鼓泡塔中筛板结构对气垫层高度及局部气含率的影响

采用压差法和双电导探针法考察了筛板结构对f300 mm多级鼓泡塔中筛板下侧气垫层高度和筛板上下两处局部气含率的影响. 结果表明,气垫层高度随表观气速ug增加而增加,随开孔率降低而增加,当ug从0.04 m/s增加到0.24 m/s时,气垫层高度从0.01 m增加到0.06 m. 而局部气含率的径向分布与普通鼓泡塔相似,都随ug增加而增加,随径向位置r/R增加而减小;筛板的引入使局部气含率在轴向方向发生较大变化,ug=0.027 m/s时,筛板上下两侧的局部气含率均在0.05左右,但ug增加到0.11 m/s时,下侧气含率则普遍增加到0.3~0.35,而上侧则在0.25~0.3之间,下侧普遍比上侧气含率高.