搅拌操作的模拟放大问题

前言搅拌操作,一般是指在流动场(也叫搅拌场)中进行的操作,而这种流动场适于达到传热、固体溶解、气体吸收、萃取、混合等各种目的。我们应该弄清有关搅拌操作的本质问题,这就是:(1)为了达到操作目的什么样的流动场是最合适的?(2)为了造成这样的流动场,什么样的几何条件或者操作条件是最合适的?等等。从这个角度看,搅拌操作模拟放大的一些问题也可以说是这样一类问题,即如何考虑使模拟放大后得到的流动场仍能是一个经济的且适于操作目的的流动场。     

搅拌釡中层流流场的模拟

Stirred tanks are used extensively in process industry and one of the most commonly used impellers in stirred tanks is the R.ushton disk turbine. Surprisingly few data are available regarding flow and mixing in stirred-tank reactors with Rushton turbine in the laminar regime, in particular the laminar flow in baffled tanks.In this paper, the laminar flow field in a baffled tank stirred by a standard R.ushton turbine is simulated with the improved inner-outer iterative method. The non-inertial coordinate system is used for the impeller region, which is in turn used as the boundary conditions for iteration. It is found that the simulation results are in good agreement with previous experiments. In addition, the flow number and impeller power number calculated from the simulated flow field are in satisfactory agreement with experimental data. This numerical method allows prediction of flow structure requiring no experimental data as the boundary conditions and has the potential of being used to scale-up and design of related process equipment.     

液体搅拌的放大

介绍了几种常用的液体搅拌放大的判据,并对流量型搅拌、气液分散、液液分散、固液悬浮以及结晶过程的搅拌,分别提出了适用的放大判据。对于几何学条件,有的可以是几何相似的,有的则不能采用几何相似。还讨论了以单位容积功率作为放大判据时,可能出现的问题和改进措施。     

涡轮桨搅拌槽流动场数值模拟

在旋转坐标系下 ,采用k-ε湍流模型模拟了两个时间瞬间六直叶涡轮搅拌槽内流体流动状态 ,模型成功地再现了六直叶涡轮搅拌槽内“双循环”流动形式 .模拟结果表明当桨叶离底距离C/T =0 .16 7时 ,槽体内流动从径向流动转化为轴向流动 .模拟计算搅拌功率准数及桨叶排出流量准数与实验结果相差很小 ,数值模拟速度分布与实验测量结果吻合较好 ,且预测速度数值明显优于“黑箱”模拟方法     

搅拌槽中固液悬浮及其放大的研究

研究了具有盘管、碟形底和斜叶涡轮固液悬浮搅拌槽的放大规律。试验用槽径（外径）分别为０．２ｍ、０．５ｍ和１．０ｍ的三个有机玻璃搅拌槽。用激光法测定悬浮液浓度。得出离底悬浮及均匀悬浮时搅拌转速和比功率的经验关联式，与测定槽内轴向速度分布所导出的均匀悬浮方程相吻合，并表明槽径的放大指数主要由循环流数所决定。     

卧式搅拌釜放大设计

以反应器非几何相似、流体混和参数相近的放大准则设计了500L 卧式釜搅拌桨。该釜用于四氟乙烯分散聚合生产结果表明,与立式釜相比,具有反应时间短、分散液固相浓度高,树脂质量好等一系列优点。     

搅拌在乳液聚合中的作用及其放大的一些问题

乳液聚合是一个多组份、多相反应的复杂体系,乳液聚合的实施可以采用间歇、半连续、连续聚合等多种形式,过程的可变因素很多,产品的质量和它的最终使用性能取决于乳液聚合的生产过程,在这当中如何保证各种物料的充份混合,均匀分散,增加彼此接触和防止胶粒凝聚是相当重要的因素。本文将就搅拌在保证上述条件中的作用及其放大过程应考虑的一些问题进行初步探讨。     

侧进式搅拌反应器内流场的数值模拟

采用计算流体力学(CFD)技术对某钢铁厂烟气脱硫吸收塔底部浆液池的侧进式搅拌流场进行了数值模拟,研究了搅拌转速和搅拌桨安装角度等因素对3维流场的影响规律.结果表明,在5股流体的相互作用下,反应器内存在一个顺时针的整体大循环流动,相邻搅拌桨之间存在两个小漩涡.随着搅拌转速的增大,中心线上底部的速率迅速增加,当转速大于等于...     

搅拌釜内流场三维数值模拟及功率预测

大型搅拌釜,尤其是涉及传热或两相介质搅拌的容器,其搅拌效果和功率往往难以预测。针对大型搅拌釜的搅拌器设计、流场结构模拟和功率预测等问题,采用CFD数值模拟技术,对搅拌釜内部的三维流场进行了数值计算。分析了搅拌釜内的流动结构,计算了不同曝气量时的搅拌功率,获得了详细的流场信息和各项特性参数。     

闭式涡轮搅拌器搅拌釜内流场的数值模拟

利用计算流体力学(CFD)软件Fluent,对某工程实例的闭式涡轮搅拌器的内腔流场进行了三维数值模拟,分析了其流场的流动情况,包括正常工况下的流型、速度场分布情况,研究了搅拌器对物料流动特性的影响。计算结果表明,闭式涡轮搅拌器使釜内流场同时产生明显轴向流动和径向流动,搅拌混合效果良好,能够实现釜内物料的充分混合。     

多层搅拌桨流动场的测量与数值模拟

应用商业计算流体力学软件CFX对搅拌槽内多层搅拌桨的流场进行了模拟,并与LDV测试结果进行了比较.低Reynolds数k-ε模型和代数应力模型流型吻合较好;标准k-ε双方程模型和RNG k-ε模型下层桨流场出现不同程度的扭曲,与实验测试结果不符.速度分量的对比结果表明,低Reynolds数k-ε模型和代数应力模型能较准确地模拟搅拌槽内的流动场,其中尤以代数应力模型最为准确.     

搅拌釜内流场实验研究与数值模拟的进展

概述了搅拌釜内流场实验研究与数值模拟的进展,介绍了速度场、混合时间、循环流量和温度场的各种测量方法,同时就搅拌釜内流场数值模拟中涉及的各种湍流模型以及旋转桨叶的处理方法进行了对比分析。最后指出传热特性、多相流以及多参数耦合数学模型是搅拌釜研究的重点。     

流化床反应器放大模拟

流化床反应器的放大,不仅涉及到反应器尺度的放大,而且还牵涉到设计细节问题特征性东西的改变。Werther Joachim提出了一个两相模型,用来估计放大对流化床反应器操作特性的影响,即所谓的放大效应。该模型综合考虑了鼓泡流化床的流体力学特性。文中考察了     

径向流涡轮桨搅拌槽内流动场的数值模拟

采用计算机辅助工程软件ANSYS10.0中的FLOTRAN CFD模块,对单层径向流涡轮桨搅拌槽内的流动场进行了数值模拟.研究了涡轮形式、涡轮安装位置、涡轮尺寸对流场的影响.结果表明:当搅拌转速较低时采用六直叶涡轮,而转速较高时采用六平叶圆盘涡轮较为合理;当D=(1/3、1/2)T、C=(3/10～4/10)T时,流场分布均匀,平均流速较高,介质表面速度分布合理,视为最佳直径与安装高度.应用本文所述方法可优化搅拌设备的设计.     

带导流板的自吸式搅拌槽内流动场的数值模拟

对一带导流板的自吸式搅拌槽进行了数值模拟,研究搅拌转速、桨叶高度、叶片数目对搅拌槽内流动场的影响.结果表明,随着搅拌转速的均匀增大,搅拌槽内流体速度均匀度增大,搅拌轴功率也逐步增大;随着桨叶高度的逐渐增大,搅拌功率先降低再增加;桨叶安装高度为150 mm,搅拌混合效果较好;随着桨叶数目的增多,搅拌槽内的流体速度分布更加...     

三桨叶搅拌釜相同混合时间条件下的CFD模拟及放大研究

搅拌釜的放大主要依靠实验或经验进行,目前已有的各种放大规律由于相似理论的出发点不同,缺乏统一的评价标准.采用CFD技术为统一的放大理论基础,针对4个几何相似的三桨叶搅拌釜,以完全混合所需要的时间T99相同为放大基准,对搅拌釜内的湍流场以及搅拌转速、单位容积消耗功率等随搅拌釜几何放大后的变化规律进行了研究.结果表明,采用CFD技术作为统一的放大理论基础,准确、可靠.     

工程项目采购成本最优化初探

我今天跟大家介绍的是设计标准化与采购成本最优化。今天来探讨的成本着眼于总成本。喻宝才副总经理多次提到我们要关注全生命周期的总成本,包括设备的维护、配套备件能牦、厂商服务等所有因素存内的运营成本。     

聚合物搅拌脱挥设备及其CFD模拟研究进展

综述了聚合物搅拌脱挥设备的开发进展,分析了设备开发过程存在的关键问题。指出卧式脱挥设备中的流动特性、混合特性、成膜特性以及表面更新特性等是强化传质的关键因素,具有自清洁搅拌特性的高效卧式脱挥设备是装备开发与研究的主要方向。阐述了计算流体力学(CFD)在研究高黏流体卧式搅拌设备内传递过程机理中的应用。基于网格重叠技术的有限元方法和基于动网格的有限体积方法可以解决复杂几何结构的桨叶和翅片、双轴的旋转运动以及啮合机构非常小的间隙等难题。借助于CFD中VOF多相流模型可以精确地追踪气液相界面,模拟反应器中的成膜过程和表面更新特性,进而可以深入分析设备中的传质过程,为高效聚合物脱挥设备的优化与设计提供了新的思路。     

魔芋等蔬果切片的动态干燥及其模拟放大

给出了几咱蔬果切片在试验型振动流化床中的干燥试验结果，试验中测定了干燥动动力学曲线及干燥介质进出口温度、物料层高度、干燥过程中物料松密度的变化，并且以魔芋片干燥为例说明了由小试数据设计工业型振动流化床的模拟放大准则及在工业型振动流化床中干燥锞切片的操作经验。