多股进料搅拌釜停留时间分布的信息熵

以具有4股进料和单股出料的搅拌釜为例,将信息熵理论用于分析停留时间的分布,用信息熵混合度来表征整个装置内的混合情况.当4股同时进料却只在一股加入示踪剂时,方差分析结果表明:底部进料的示踪剂在整个装置内混合良好,这与示踪剂主要分布在装置下部,未能在整个装置内实现良好混合的现象不符.通过信息熵分析,发现搅拌雷诺数越大、示踪剂进料位置离装置出口越远,则示踪剂混合情况越好.此外,按叠加规则计算得到的总停留时间分布曲线与实际值吻合良好,两者信息熵混合度的相对偏差小于2%,验证了叠加规则的正确性.可见,在多股进料条件下,将信息熵理论应用于停留时间分布的分析,比方差分析更能准确地反映流体的流动与混合情况.     

基于多层次过程强化的化学工程教学改革探讨

在国家"双一流"高校建设背景下,实施化学工程学科教学改革对于提高教学质量和学科影响力具有重要作用。以化学反应工程课程教学为例,将多层次过程分析与计算机模拟有机结合,开展项目驱动式教学,可以让学生不断提高综合分析能力,增强工程意识,做到从理论知识到实际应用的有序转变。     

气固密相流化床颗粒温度的流体力学模拟与时间序列分析

应用基于颗粒动力学理论的欧拉-欧拉模型,模拟了不同表观气速下的气固密相流化床,测定了冷模流化床中压力脉动沿床高的变化,将CFD模拟与实验得到的床层压力分布及压力脉动频谱图相对照,验证了数值模拟方法的正确性。采用统计分析的手段对模拟得到的颗粒温度时间序列进行研究,结果表明,随着表观气速的增加,颗粒温度增大,颗粒温度时间序列的标准偏差增大,平坦度基本不变。将声能量理论与颗粒温度相结合并比照声能量沿床高的变化趋势,发现颗粒温度、颗粒温度时间序列的标准偏差及平坦度可用于确定颗粒运动“滞留区”的位置。引入颗粒温度谱,并根据脉动能的级串理论将颗粒温度谱划分为含能尺度、惯性尺度和耗散尺度,发现颗粒温度谱在惯性尺度内普遍偏离Kolmogorov-5/3定律而趋向符合Levy-Kolmogorov定律。在Levy-Kolmogorov定律的适用范围内,“滞留区”的颗粒温度谱衰减指数达到最大值,据此提出颗粒温度谱的衰减指数具有表征“滞留区”位置的潜力。