挡板对自浮颗粒混合的实验研究

考察了１２种挡板组合对搅拌釜中自浮颗粒混合的影响,发现标准挡板不利于自浮颗粒的下拉,挡板的空间布置对搅拌混合也有很大的影响,仅用挡板系数不足以完整地表示挡板的作用。     

不同试样对聚合釜封头拉伸性能检测结果的影响

介绍了影响聚合釜封头试样拉伸性能的因素:取样部位、取样方向和取样数量及试样的横截面形状。检测结果表明:圆形横截面试样比矩形横截面试样的断后伸长率高。     

气液搅拌釜中不同因素对混合时间的影响

在液体石蜡中通入氮气的气液搅拌釜中,通过光差法确定特定混合状态和达到该状态的混合时间,研究了多种因素对气液混合时间的影响。进气流量较小时,随进气流量增加,混合时间明显缩短;但当进气流量达一定值时,混合时间变化很小。比较了12个搅拌桨,转速和进气流量均相同时,6叶大圆盘涡轮桨混合时间最短;列出了4种桨型混合时间的长短顺序。转速和进气流量一定时,用4挡板替换3挡板,混合时间略有缩短。     

搅拌釜中自浮颗粒三相体系的混合时间

液相混合时间是搅拌过程中的重要内容。在釜径３８６ｍｍ的搅拌釜内,采用热电偶温差法考察了搅拌桨型、挡板、等操作因素对自浮颗粒三相搅拌混合的液相混合时间的影响。     

搅拌釜内气液自浮颗粒三相体系混合的功耗研究

对搅拌釜内气液固（自浮颗粒）三相体系混合的功率消耗进行了测量,研究了搅拌浆组合、档板组合和气体分布器对功耗的影响,对较佳的搅拌浆组合、挡板组合和气体分布器回顾了功耗经验并联式,用于工业放大过程。     

两层浆搅拌釜内混合过程的新二维单元串联模型

在直径为１８６ｍｍ的立式搅拌釜内,利用热电偶－－温差法测量了两层经组合浆搅拌釜内的液相混合时间,试验中采用的搅拌将有直叶圆盘涡轮和斜叶涡轮（上推式荼吉涡轮ＰＴＵ和下压式斜叶涡轮ＰＴＤ）;根据激光多普勒测速仪对流场的测量结果,提出了一种新的二维单元串联模型,用该模型对两层组合浆搅拌釜内的混合过程进行了模拟,发现模拟值和实验值吻合较好。     

新型穿流搅拌釜的研究(Ⅱ)混合性能

通过讨论开孔挡板系数对固液系统混合时间、临界悬浮转速、搅拌功耗、量纲1混合时间和旋涡深度的影响,研究了设置有新型穿流挡板搅拌釜的混合性能,确定了其较佳的构型,以完善其在湿法磷酸生产中的应用.     

立式搅拌容器椭圆封头盛液高度的快速计算

搅拌容器已在工业生产中得到广泛应用 ,许多时候都是初装量不满搅拌容器的下部椭圆封头 ,而此时又需要搅拌能搅拌得到初装液。为了确定搅拌的高度应首先知道液位高度。为了能快速得到任意搅拌容器充装量所对应的液位高度 ,笔者对椭圆封头的任意液位高度对应的充装量的关系式进行了推导 ,并对之进行了数学处理 ,使之能快速而准确地解决问题。1　公式推导对搅拌容器椭圆封头建立坐标系 ,如图 1所示。此时椭圆的方程式为 :x2a2 + y2b2 =1 ( 1 )图 1　椭圆封头结构示意图对于标准椭圆封头a =2b ,式 ( 1 )可改写成 :x2 =4(b2 - y2 ) ( 2 )在图 1…     

机械搅拌反应器中挡板的结构设计

研究了内径为0．786m的搅拌釜中挡板尺寸及结构对圆盘透平桨RT和翼型桨k5及其组合在气液两相中的气体分散与混合特性的影响。对不同形式的挡板的搅拌功率、气含率及气液混合特性进行了对比分析。研究结果表明：挡板尺寸结构应根据搅拌特性需要进行优化设计;挡板系数为0．12时,组合浆的功率输入已与同一转速下的全挡板系数时的功率输入相近,它同时可改善微观混合、提高混合效率：采用开槽挡板可提高复杂快反应的选择性,混合效率提高20％～25％。     

两种不同挡板的双层桨搅拌槽三维流场数值模拟

采用CFD方法分别对三角形挡板和长方体空心挡板的双层斜直叶桨搅拌槽在水中产生的三维流场进行数值模拟,选取多重参考系法和标准k-ε湍流模型进行模拟,对两者的轴向平面速度场和时均速度分布进行了详细的对比分析,研究结果对搅拌槽的设计和实际应用具有重要的参考价值。     

非标准挡板搅拌槽内湍流流场的数值模拟

采用分离涡模型研究了非标准挡板搅拌槽内的流体力学特性,利用滑移网格法模拟了搅拌桨与挡板之间的相对运动。在验证了模拟方法有效性的基础上,分析了挡板布置方式对搅拌槽内的流场、速度与湍动能分布以及功率消耗的影响。结果表明,挡板布置方式对搅拌槽内的流场结构影响较小,但会改变桨叶射流的方向;对速度大小有一定的影响,完全非对称布置时的速度分布最均匀;搅拌功率随挡板非对称程度的增大略有提高,标准挡板的功率消耗与夹角为20°时的功率消耗非常接近,而且标准挡板时的湍动能最大,优于非标准挡板布置方式。     

Laminar Mixing in Eccentric Stirred Tank Systems

Laminar flow structure and mixing patterns in stirred tanks with eccentrically located impellers is examined using tracer visualization techniques and laser induced fluorescence (LIF). The displacement of the shaft from the centerline of the tank has a remarkable effect on the manifold structure of the flow: segregated regions of regular motion observed in concentric systems are destroyed, impeller mid‐plane separatrices are eliminated, and the axial circulation is greatly improved even in systems agitated even by radial impellers.     

螺带型搅拌槽内异物性液体的混合性能

针对高固含量木质纤维素同步糖化与发酵生产燃料乙醇过程,研究了螺带型搅拌槽内层流流动条件下少量低粘低密度液体(a)加入大量高粘高密度主体液体(b)中的混合性能,考察了转速、两种液体体积比(Va/Vb)、粘度比(mb/ma)、密度差等影响因素. 结果表明,当Va/Vb>1%时,异物性物系混合时间远高于相同物性液体混合时间,可延长2~5倍;Va/Vb对混合时间影响最显著,Va/Vb=0.2%~3.7%范围内,无量纲混合时间Ntm随体积比增大先降低后升高存在一最小值;当Va/Vb≥2%,单位主体液体密度之差Dr/rb>0.2时,Ntm随着Va/Vb, Dr/rb增加线性增大;Ntm随着mb/ma增大而减小;加入相加在主体液体内所得混合时间比加在液体表面时短;Va/Vb>2%时,混合工况可分为Re数控制区(桨叶控制)及Ri数控制区(重力控制).     

Gas-Liquid Mixing in a Grid-Disc Impeller Stirred Tank

To enhance the gas-liquid mixing performance in stirred tanks, the grid-disc impeller was designed by replacing the solid disc of the standard Rushton impeller with a grid disc. Gas-liquid hydrodynamics of the new impeller was studied by employing the Eulerian-Eulerian two-phase model coupled with the dispersed k-ε turbulence model. Rotation of the impeller was simulated with the multiple reference frame method. Flow field, gas holdup, and power consumption were investigated and compared with the standard Rushton impeller. The numerical method was validated by comparing the gas holdup with literature. The grid-disc impeller performed better than the Rushton impeller in terms of gas dispersion performance, axial pumping capacity, and energy requirement, indicating its potential for gas-liquid mixing applications.     

搅拌槽内具滑移特性非牛顿流体的搅拌功率及混合特性研究

在直径为0.48m的搅拌槽内考察了包括CBY、45°斜叶桨及螺带在内的五种搅拌桨对三种不同流变特性的具有滑移现象的非牛顿高黏流体混合效果的影响。首先采用HAAKERS150流变仪对三种流体的流变特性进行测定和表征,比较各种桨型在液位与槽径比H/T为0.28～0.52内的混合效果,得出不同流体中适宜的搅拌桨型及桨型适宜的混合液位范围。结果表明,在具有滑移特性的流体中各种桨型的Metzner常数通常高于经验数值;螺带桨在很宽的表观黏度范围及较宽的雷诺数范围下均表现出较好的混合效果,而CBY及45°斜叶桨型只适用于流体表观黏度较小而雷诺数相对较高的情形。在液位最低时,流体的混合时间和混合能并非最低,各种桨型的最佳操作液位在槽径的0.35～0.43倍内。     

翼形桨搅拌槽内混合过程的数值模拟

采用FLUENT软件的多重参考系(MRF)及标准k-ε模型,将速度场与浓度场方程分开进行求解,对单层轴流式三叶CBY翼形桨搅拌槽内的混合过程进行了数值模拟,所得的混合时间的模拟结果与实验值相吻合。同时采用数值模拟的方法研究了不同的示踪剂加料点、监测点位置及操作条件对混合时间的影响规律;模拟结果表明,混合过程主要由搅拌槽内的流体流动所控制,混合时间与示踪剂加料点及监测点位置密切相关。上述的研究结果对于工业搅拌反应器的优化具有一定的参考意义。     

搅拌槽内混合过程的模拟计算方法

利用CFD软件Fluent,对搅拌槽内的混合过程进行了模拟计算。通过整体监测槽内示踪剂浓度的最大、最小值的来计算混合时间,并定义混合体积描述宏观混合过程。结果表明:桨叶产生的流场分布—平行流与文献的PIV研究监测结果具有良好的一致性;整体监测得到的混合时间之间的差值较小;混合体积曲线能够从宏观的角度来分析搅拌混合过程。     

Large Eddy Simulations of Mixing Time in a Stirred Tank

Large eddy simulations （LES） of mixing process in a stirred tank of 0.476m diameter with a 3-narrow blade hydrofoil CBY impeller were reported. The turbulent flow field and mixing time were calculated using LES with Smagorinsky-Lilly subgrid scale model. The impeller rotation was modeled using the sliding mesh technique. Better agreement of power demand and mixing time was obtained between the experimental and the LES prediction than that by the traditional Reynolds-averaged Navier-Stokes （RANS） approach. The curve of tracer response predicted by LES was in good agreement with the experimental. The results show that LES is a reliable tool to investigate the unsteady and quasi-periodic behavior of the turbulent flow in stirred tanks.