应用电导探针测定固－液两相流的局部速度

研制了用于测定固－液两相流液相局部速度的双电极电导探针，并在０．７５ｍ×０．７５ｍ×１ｍ方形固－液搅拌槽内测定了叶轮排出流区的速度分布。     

搅拌槽中垂直列管外壁的传热膜系数分布

在一内径为 12 0 0mm容积为 1.5m3 的搅拌槽中 ,使用CBY螺旋桨、 4 5°斜叶桨和六直叶涡轮桨 ,对牛顿流体采用量热法 ,研究了列管外壁的局部传热膜系数的分布情况。实验结果表明 ,对轴向流桨和径向流桨 ,列管外壁的局部传热膜系数有不同的分布 ;列管外壁各点的局部传热膜系数均与ε0 .197成正比。此外 ,文中还研究了桨叶离底距离、桨径等因素对列管外壁局部传热膜系数的影响。     

固-液导流筒搅拌槽内流体流动和颗粒悬浮特性

在直径0.8 m的导流筒搅拌槽内,对单相液体的三维速度分布、固-液两相的固体颗粒浓度分布和离底悬浮特性进行了系统的实验研究. 结果表明,导流筒内外的轴向液相速度远大于径向和切向速度,导流筒外壁附近存在一个与主体轴向流动方向相反的二次流区域;搅拌槽底部结构对固体颗粒的临界离底悬浮转速(NJS)有显著的影响,浅锥底的NJS比平底的低14%以上;NJS随固相浓度的增加而增加,但当浓度超过50%时,NJS略有降低;槽内固相浓度分布的均匀性随固相浓度的增加而得到改善. 本研究结果对导流筒搅拌槽的优化设计具有一定的指导意义.     

新型酯化反应器的研究

根据酯化反应釜的工艺要求提出了2种新的换热器模型,运用实验和模拟2种方法,以同功率下循环流量的大小为着眼点,对不同形式换热器模型的反应槽进行研究,测试了搅拌器的流量准数和功率准数,得出:同功率下桨在套式和板式换热器模型产生循环流量都大于盘管换热器。还通过对搅拌槽内部流场的模拟讨论了3种新型换热器模型的内部流场变化,并对2种新式换热器模型提出了优化方向。     

搅拌槽中非稳态温度场分布的研究

在对称装有4组垂直加热列管、直径为500mm的搅拌槽中使用长薄叶(CBY)桨进行搅拌,采用液晶(LC)测温技术测量搅拌槽内温度场的分布。分别研究了搅拌槽中轴向温度分布随加热时间、叶轮雷诺数以及桨的安装高度不同而变化的情况。结果表明,列管加热时间的长短对槽内温度分布的趋势没有影响,温度分布的趋势主要取决于所用搅拌桨产生的流型;随着叶轮雷诺数的增加,槽内温度分布相对趋于均匀;搅拌桨的安装高度对温度场的分布影响也很显著。     

大型高效轴流式搅拌装置

本文介绍了一种适合于大型化的高效轴流式搅拌器的开发及工业应用。     

搅拌槽中固体颗粒离底悬浮机理的研究

The minimum fluid velocity to maintain particles just suspended was deduced, and the theoretical analysis shows that the minimum velocity is influenced by the properties of the solid and liquid, not by the operational conditions. For justification, the local minimum velocity at the bottom of the tank was measured by a bi- electrode conductivity probe, in a square-sectioned stirred tank (0.75 m×0.75m×1.0m) with the glass beads-water system. The experiments showed that the fluid velocities for the same suspension state were identical despite that the power dissipated per unit mass was not the same under different configuration and operation. Both theoretical analysis and experimental results indicate that the off-bottom suspension is controlled by the local fluid flow over the bottom of the stirred tank.     

改进型Ross静态混合器牛顿流体流动的实验与数值模拟

在改进型Ross静态混合器中对牛顿流体的流动进行了实验研究,并对空管和5单元的改进型Ross静态混合器的流动进行了数值模拟,将实验与数值模拟结果进行了比较,证实二者的结果一致. 结果表明,在改进型Ross静态混合器中,牛顿流体流动的压力降与雷诺数和静态混合器长径比的关系为Dp=14.7231Re-0.156(L/D)0.446ru2/2;在Re=20000时,z因子有最大值;整个静态混合器的压力降(流动阻力)主要集中在混合单元区域.     

侧伸式搅拌槽固液悬浮性能

采用f2 m′4.2 m侧伸式搅拌槽,研究了搅拌桨安装位置、通气速率、固体颗粒浓度和液位高度对侧伸式搅拌槽颗粒悬浮性能的影响. 结果表明,搅拌轴水平偏转角对功率准数的影响很小,均布式为侧伸式搅拌槽搅拌桨的最佳排布方式,最佳偏转角bopt=10o;临界转速NJS最小值出现在搅拌桨伸入长度/搅拌桨直径比L/d=1.44处;降低搅拌桨安装高度h为0.75d左右,相比于传统的h=1.5d可减少约30%能耗;液位高度/搅拌槽直径比H/T<0.5时,NJS随H的升高而迅速增大. 得到了通气量QV与NJS的关系式NJSG-NJS=1.46QV1.15和固相浓度w对NJS影响的关系式NJSμw0.27.     

高固含搅拌槽内临界离底悬浮转速的数值模拟

使用计算流体软件CFX5.5.1对固液搅拌槽内颗粒的临界离底悬浮转速进行了数值模拟. 搅拌槽直径D=0.476 m,搅拌桨为三叶CBY螺旋桨. 桨叶安装高度h=D/3. 固液两相为玻璃珠-水,固体体积浓度为15%~50%. 对临界离底悬浮的速度判据进行了修正,并利用浓度判据与修正的速度判据得到颗粒临界离底悬浮转速Njs,模拟计算结果与实验数据的误差在工业允许的范围内. 同时,对临界离底悬浮状态槽底部不同浓度下的流体湍流动能的分布情况以及大小进行了预测,并对2种固体临界离底悬浮机理进行了验证.