加压釜搅拌槽气液两相流动的数值模拟

利用计算流体力学(CFD)软件Fluent,对某冶炼厂现有搅拌器和优化后搅拌器搅拌槽内的气液两相流动和混合进行了数值模拟,对比了两种搅拌器搅拌槽内的速度分布、局部气含率和搅拌功率。计算结果表明,优化后的搅拌器搅拌混合效果和气体分散优于现有搅拌器,且搅拌功率基本不变。     

镍、钴在搅拌槽内的萃取传质动力学研究

本文研究了在搅拌槽内镍、钴萃取的传质动力学过程。萃取体系由高镍、低钴的硫酸盐水相料液和10％P507(M_2EHPA)-煤油有机相组成。两相混合传质过程在方形挡板搅拌槽内进行。实验结果表明,P507萃取镍、钴的萃取速度均较快,但一般情况下钴的萃取速度比镍快。在萃取过程中,搅拌输入功率是一个重要的控制因素,较低的输入功率,适中的停留时间对镍、钴的萃取分离较为有利。     

高固含固液搅拌槽内颗粒悬浮与混合特性

对高固含体系下Intermig桨搅拌槽内的桨叶搅拌性能以及颗粒的混合与悬浮特性进行实验研究.采用光导纤维技术对不同桨径、搅拌转速和桨叶离底距离下搅拌槽内底部以及轴向颗粒密度进行测量，同时对临界悬浮转速和搅拌功率进行测定.实验结果表明:对高固含液-固搅拌体系，所采用的Intermig搅拌桨具有很好的轴向混合特性，该桨适合在较大的桨径和较低的桨叶离底距离下应用，可在促进颗粒悬浮与均匀分布的同时，大大降低功率消耗.通过对实验结果的分析和拟合得出底部均匀度与搅拌槽内弗劳德数有关，Q=0.58Fr-0.35，Intermig搅拌桨功率准数在0.2~0.3之间，且与雷诺数关系为N_P=2.1Re-0.2.      

半圆管挡板搅拌槽内的固液悬浮

为了提高固液悬浮性能,设计了一种半圆管挡板搅拌槽。采用数值模拟和试验测试相结合的方法,研究了半圆管挡板Rushton桨搅拌槽内石英砂—水的混合特性,分析了固液悬浮特征、固相浓度分布和功率消耗情况,并与标准平直挡板搅拌槽内的悬浮性能进行了对比。结果表明,同一搅拌转速时,半圆管挡板能改善悬浮性能,低固含率(5%)时效果更好。整体而言,半圆管挡板搅拌时石英砂的浓度分布比标准平直挡板搅拌时均匀,而且功率准数低13%左右,节能效应明显。研究结果为半圆管挡板的工业应用奠定了基础。     

稀土萃取搅拌槽内两相混合过程的数值计算

应用CFD流体仿真软件对稀土萃取搅拌槽内两相料液的混合过程进行了三维数值模拟,通过搅拌混合过程中的非定常计算,得到了搅拌槽内挡板宽度与混合时间及搅拌能耗之间的关系。利用该方法可以确定最佳挡板宽度,达到优化槽体结构,提高整体混合性能的目的。同时也为其他类型搅拌设备的优化设计提供理论参考。     

稀土萃取搅拌槽内两相混合过程的数值计算北大核心

应用CFD流体仿真软件对稀土萃取搅拌槽内两相料液的混合过程进行了三维数值模拟,通过搅拌混合过程中的非定常计算,得到了搅拌槽内挡板宽度与混合时间及搅拌能耗之间的关系。利用该方法可以确定最佳挡板宽度,达到优化槽体结构,提高整体混合性能的目的。同时也为其他类型搅拌设备的优化设计提供理论参考。     

含金废液脱氰过程固—液搅拌的数值模拟

为提高含金废液在搅拌槽内脱氰过程的搅拌效果,针对脱氰过程的搅拌槽内流场及固—液分散进行数值模拟研究。模拟实验采用多重参考系法和欧拉双流体模型,考察转速、偏心率对脱氰过程的槽内速度场、流场流型、固含率分布以及搅拌功率的影响。结果表明:偏心搅拌能够明显改善对称的速度场和流型,当偏心率e=0.2时流场状态最佳;当e0.2时,近壁侧上、下循环涡向桨叶区靠近,远壁侧桨叶上方则出现较大尺度的弱湍动循环涡,不利于混合;e在0~0.2范围内有利于脱氰药剂的分散,过大的偏心程度反而会使脱氰剂堆积在近壁侧挡板处。当转速从100 r/min增大至1 200 r/min,功率增速越来越快,两相搅拌功率比单相搅拌功率高8.8%;偏心搅拌具有节能功效,当e从0增大至0.43时,搅拌功率降低3.9%。     

钨清液萃取导流筒搅拌槽三维流场数值模拟

搅拌槽的内部结构形状是影响流场分布的一个非常重要的因素,研究采用计算流体动力学(CFD)的方法对钨清液萃取搅拌槽内加入导流筒以及不同结构参数下的流场进行数值模拟,导流筒的加入确定了搅拌槽内流体的循环流型,加强了桨叶对流体的作用区域。通过对导流筒搅拌槽内不同桨叶角度和导流筒高度下的流场进行分析,优化导流筒搅拌槽的结构参数,提高导流筒搅拌槽的整体混合效率,为搅拌槽的优化改进提供指导和借鉴。     

稀土萃取搅拌槽内混合过程的数值模拟

为了提高稀土萃取搅拌槽内两相料液的混合速率,采用计算流体动力学(CFD)的方法,分别对搅拌槽内不同桨叶结构的混合过程进行三维数值模拟。利用监测点分析示踪剂扩散过程,得到不同桨叶结构对混合时间及搅拌能耗的影响。利用该方法确定最佳桨叶结构,降低能耗,提高整体混合性能,为搅拌槽的优化设计提供理论参考。     

双层半圆管盘式涡轮桨搅拌槽气液分散特性的数值模拟

采用基于气泡聚并和破碎机理的群体平衡(PBM-MUSIG)模型,对双层半圆管盘式涡轮桨搅拌槽内的气液分散特性进行了数值模拟;考察了不同通气量和操作转速下气液搅拌槽内流体流动,局部气含率和气泡尺寸的分布规律.模拟结果表明:通气工况下搅拌槽内的液相流场具有双循环流动形式;采用PBM-MUSIG模型预测的局部气含率分布与文献实验数据吻合较好;搅拌槽内气泡尺寸随转速增加而减小,随气量增加而增大;桨叶排出流区域内气泡尺寸较小,近壁区和循环区内气泡尺寸较大.     

薄板坯二冷区电磁搅拌铸坯内磁场分布和钢液流动

针对特定设计的搅拌器建立了包含钢液流动、传热和电磁场的三维耦合非稳态数学模型,计算了CSP薄板坯二冷区液芯在电磁搅拌作用下的传输行为,其中考虑了感应电流和搅拌器线圈上下端部对磁场强度的影响.结果表明:电磁力改变了铸坯液相穴内钢液流场,对钢液起到水平搅拌作用;搅拌器产生的磁场不均匀,在不同厚度处幅度和相位都不同,且幅度随着穿透深度的增加而减小;感应磁场移动方向与外部磁场相同且不宜忽略;单侧搅拌器对铸坯内钢液搅拌比较均匀.      

臥式搅拌槽

一、概述卧式搅拌槽就是借助卧式圆筒形槽内固定于水平轴上的搅拌浆进行气液接触的装置,也叫做水平轴搅拌机。由于垂直于气液界面的搅拌浆的旋转,槽内液体呈细滴状被分散,一部分气体呈泡沫状被卷入液体中,使气液界面积及其更新速度大大增加。从而,促进了通过液滴、气泡及膜而进行的气液间的传质过程。     

基于计算流体动力学的搅拌浆液箱的结构优化

用计算流体动力学(CFD)软件对烟气脱硫过程中浆液箱内固-液两相流的流场进行数值模拟。分析了不同桨型对流场分布的影响和功率消耗,考察了挡板对固液悬浮的影响。模拟结果表明:从流场分布和功率消耗来看,三斜叶开启涡轮桨的搅拌效果较好;全挡板条件下,搅拌槽内固体体积分数分布均匀。本研究结果可为搅拌浆液箱的工程应用提供参考依据。     

搅拌槽内萃取分离镍、钴操作条件的优化

在镍、钴在搅拌槽内萃取传质动力学研究的基础上,采用经济目标函数进行了优化计算,从而确定了经济的萃取级效率值以及相应的萃取操作参数的最佳组合。优化计算表明,对于钴的萃取而言,较高的输入功率和相应的较短的两相接触时间是有利的。对于镍,钴的分离而言,输入功率又不宜过高。还表明一定的工艺条件下,追求高级效率是不可取的。     

湿法冶金中的搅拌方法

为达到同一搅拌目的,伸入式搅拌器比空气搅拌和泵循环的电耗低,清槽好,省时间,操作和维修简便。文中介绍了搅拌器的安装、功率选择、操作方法和对比数据。     

三层桨搅拌槽内三维流场的数值模拟

采用计算流体动力学(CFD)的方法,对稀土萃取过程中上两层为平直叶、底层为涡轮桨叶的三层组合桨搅拌槽内三维流场进行了研究。利用标准的k-epsilon双方程模型对无机相(水)和有机相(P507)的混合液在搅拌槽中产生的流场进行数值计算,得到这种搅拌桨以恒定转速300r/min在搅拌槽内转动时产生的速度场和压力场,以及速度分布云图、速度矢量图以及压力云图,为搅拌桨的设计与改进提供理论基础。     

搅拌的基本原理(液体搅拌之三)

虽然涡轮搅拌器是根据流体运动原理进行设计的,但是,传热和传质的原理对评定涡轮搅拌器的性能是有用的。本文对液——液、气——液和固——液搅拌系统的传热和传质的几个相互关联的问题进行了评述。同时也讨论了夹套或蛇管的传热;     

典型搅拌桨的固液双相流仿真研究

以典型四折叶搅拌桨为研究对象,运用CFD技术进行搅拌槽的固液双相流仿真计算。通过仿真,可观察固液两相的瞬时混合情况,仿真结果显示,搅拌流场的稳态流型与文献一致,搅拌桨功率的仿真计算值与传统公式计算值相差很小,表明运用CFD技术对搅拌槽进行模拟仿真并计算搅拌功率的方法正确可靠。     

KR铁水脱硫搅拌功率和力矩的计算

本文从力学和流体力学分析导出了KR机械搅拌功率和搅拌力矩公式。矩形搅拌器的搅拌功率N=C((γω~3h)/(400g))(R~4-r~4),搅拌力矩M=C×0.000285341γn~2h(R~4-r~4)。三角形搅拌器的搅拌功率N=C((γω~3cotβ)/(2000g))(R~5-5Rr~4 4r~5),搅拌力矩M=C×0.000057068γn~2cotβ(R~5-5Rr~4 4r~5)。在实机上获得的实际功率与按公式计算的理论功率之比求得阻力系数C=0.100～0.250。C值随温度而变化,在铁水温度≥1300℃条件下,设计可选择阻力系数C=0.150～0.200。列出了KR机械搅拌脱硫装置的搅拌功率和力矩计算的实例。最后讨论了今后KR机械搅拌脱硫装置的设计问题。     

脉冲旋转搅拌喷吹铁液脱硫新工艺实验研究

采取实验室物理模拟的方法，对新型的脉冲旋转搅拌喷吹与原单向搅拌的效果进行了对比实验。脉冲式旋转搅拌方式分为搅拌器正反双向脉冲式旋转与旋转 停止 旋转脉冲式旋转。研究结果表明，与单向搅拌相比，脉冲式搅拌的熔池混匀时间明显缩短，液体表面卷入的颗粒数量明显增多，喷吹载气气泡在液体中的停留时间延长1倍。