混合澄清槽主要是由混合室和澄清室組成,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、操作方便、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),是目前應(yīng)用最廣泛的萃取分離設(shè)備之一。但傳統(tǒng)的混合澄清槽在混合過(guò)程中存在分離效率低、乳化嚴(yán)重、能耗高等問(wèn)題,降低了萃取分離效率。攪拌槳是混合室的主要組成部分,直接影響著液液兩相的混合效果,設(shè)計(jì)和優(yōu)化攪拌槳是強(qiáng)化混合澄清槽內(nèi)液液兩相混合的重要手段�；旌铣吻宀圻\(yùn)行過(guò)程中,混合室內(nèi)存在混合隔離區(qū),使兩相混合不充分。本文采用剛?cè)峤M合攪拌槳破壞混合室內(nèi)的隔離區(qū),使更多流體進(jìn)入混沌區(qū),強(qiáng)化液液兩相混沌混合,對(duì)提高混合澄清槽的混合效果具有重要價(jià)值。本論文首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)采集混合室內(nèi)部的壓力數(shù)據(jù)信號(hào),計(jì)算得到最大Lyapunov指數(shù)（LLE）,反映混合室內(nèi)的液液兩相混合的混沌程度。探討剛?cè)峤M合攪拌槳對(duì)流場(chǎng)混沌混合強(qiáng)化的規(guī)律;然后,采用粒子圖像測(cè)速技術(shù)（PIV）研究剛?cè)峤M合攪拌槳對(duì)連續(xù)相流場(chǎng)結(jié)構(gòu)和速度場(chǎng)分布的影響。討論槳葉結(jié)構(gòu)、開(kāi)孔率和擋板對(duì)連續(xù)相流場(chǎng)的影響;最后,通過(guò)計(jì)算流體力學(xué)（CFD）模擬的方法對(duì)混合澄清槽內(nèi)液液兩相混合中的流場(chǎng)特性進(jìn)行研究,分析剛?cè)峤M合攪拌槳對(duì)兩相混合的強(qiáng)化。研究結(jié)果表明:（1）當(dāng)轉(zhuǎn)速為200r?m... 

【文章來(lái)源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 混合澄清槽
        1.2.1 MSPI混合澄清槽
        1.2.2 無(wú)潛室混合澄清槽
        1.2.3 雙混淺層混合澄清槽
        1.2.4 Hanson立式混合澄清槽
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 混沌混合強(qiáng)化研究
        1.3.2 液液兩相混合特性研究
    1.4 課題研究目的和內(nèi)容
        1.4.1 課題研究目的
        1.4.2 課題研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)測(cè)量和數(shù)值模擬方法
    2.1 混沌特性實(shí)驗(yàn)
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.1.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
        2.1.3 數(shù)據(jù)分析方法
    2.2 PIV測(cè)量
        2.2.1 PIV實(shí)驗(yàn)裝置
        2.2.2 PIV操作步驟
        2.2.3 液液兩相測(cè)量
    2.3 數(shù)值計(jì)算方法
        2.3.1 液液兩相流動(dòng)模型
        2.3.2 基本控制方程
        2.3.3 攪拌區(qū)域的處理
        2.3.4 邊界條件
        2.3.5 數(shù)值計(jì)算方法
        2.3.6 收斂判據(jù)
3 剛?cè)峤M合攪拌槳強(qiáng)化液液兩相混沌混合
    3.1 雙層攪拌槳的影響
        3.1.1 槳葉類(lèi)型
        3.1.2 開(kāi)孔率
        3.1.3 擋板
    3.2 單層攪拌槳的影響
        3.2.1 槳葉類(lèi)型
        3.2.2 擋板
    3.3 小結(jié)
4 剛?cè)峤M合攪拌槳強(qiáng)化液液兩相混合的PIV測(cè)量
    4.1 雙層攪拌槳對(duì)連續(xù)相流場(chǎng)的影響
        4.1.1 槳葉類(lèi)型
        4.1.2 開(kāi)孔率
        4.1.3 擋板
    4.2 單層攪拌槳對(duì)連續(xù)相流場(chǎng)的影響
        4.2.1 槳葉類(lèi)型
        4.2.2 擋板
    4.3 小結(jié)
5 數(shù)值模擬結(jié)果分析
    5.1 雙層剛?cè)峤M合攪拌槳
        5.1.1 網(wǎng)格獨(dú)立性檢驗(yàn)
        5.1.2 模擬結(jié)果驗(yàn)證
        5.1.3 槳葉類(lèi)型對(duì)分散相流場(chǎng)的影響
        5.1.4 攪拌轉(zhuǎn)速對(duì)分散相流場(chǎng)的影響
        5.1.5 開(kāi)孔率對(duì)分散相流場(chǎng)的影響
        5.1.6 擋板對(duì)分散相流場(chǎng)的影響
    5.2 單層剛?cè)峤M合攪拌槳
        5.2.1 網(wǎng)格獨(dú)立性檢驗(yàn)
        5.2.2 模擬結(jié)果驗(yàn)證
        5.2.3 槳葉類(lèi)型對(duì)分散相流場(chǎng)的影響
        5.2.4 攪拌轉(zhuǎn)速對(duì)分散相流場(chǎng)的影響
        5.2.5 擋板對(duì)分散相流場(chǎng)的影響
    5.3 攪拌槳的混合性能分析
        5.3.1 槳葉三大準(zhǔn)數(shù)
        5.3.2 雙層剛?cè)峤M合攪拌槳的混合性能分析
        5.3.3 單層剛?cè)峤M合攪拌槳的混合性能分析
    5.4 小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A.作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
    B.作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)明的專(zhuān)利


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]穿流式剛-柔組合攪拌槳強(qiáng)化混合澄清槽內(nèi)油-水兩相混沌混合[J]. 劉作華,許傳林,何木川,谷德銀,許恢琴,何海先,陶長(zhǎng)元,王運(yùn)東.  化工學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]P507-煤油體系物性測(cè)量及其在澄清槽內(nèi)的CFD模擬[J]. 葉思施,唐巧,喬軍帥,王運(yùn)東.  化工學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]穿流-柔性組合槳強(qiáng)化攪拌槽中流體混沌混合特性[J]. 劉仁龍,李爽,劉作華,陶長(zhǎng)元,王運(yùn)東.  化工學(xué)報(bào). 2015(12)
[4]混合澄清槽研究進(jìn)展[J]. 鄒洋,王運(yùn)東,費(fèi)維揚(yáng).  化工設(shè)備與管道. 2014(05)
[5]剛-柔組合攪拌槳強(qiáng)化流體混沌混合[J]. 劉作華,孫瑞祥,王運(yùn)東,陶長(zhǎng)元,劉仁龍.  化工學(xué)報(bào). 2014(09)
[6]剛?cè)峤M合攪拌槳增強(qiáng)混合澄清槽內(nèi)流體宏觀不穩(wěn)定性[J]. 劉作華,唐巧,王運(yùn)東,孫瑞祥,鄭雄攀,陶長(zhǎng)元.  化工學(xué)報(bào). 2014(01)
[7]偏心空氣射流雙層槳攪拌反應(yīng)器流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的分形特征[J]. 劉作華,寧偉征,孫瑞祥,周小霞,陶長(zhǎng)元.  化工學(xué)報(bào). 2011(03)
[8]混沌轉(zhuǎn)速攪拌混合及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楚樹(shù)坡,周慎杰,欒德玉,劉孝賢.  過(guò)程工程學(xué)報(bào). 2010(04)
[9]攪拌槽混沌混合研究進(jìn)展[J]. 楊鋒苓,周慎杰,張翠勛.  化工進(jìn)展. 2008(10)
[10]連續(xù)攪拌釜流場(chǎng)數(shù)值模擬及停留時(shí)間分布[J]. 董紅星,楊曉光,王興超,黎亞明.  石油和化工設(shè)備. 2008(03)

博士論文
[1]攪拌槽內(nèi)流體力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 趙靜.北京化工大學(xué) 2011

碩士論文
[1]穿流—柔性組合槳強(qiáng)化流體混沌混合行為的研究[D]. 李爽.重慶大學(xué) 2016
[2]稀土萃取混合澄清槽內(nèi)攪拌過(guò)程強(qiáng)化[D]. 鄭雄攀.重慶大學(xué) 2015
[3]剛?cè)峤M合槳強(qiáng)化流體混沌混合行為的研究[D]. 陳超.重慶大學(xué) 2014
[4]混合澄清槽內(nèi)流動(dòng)的測(cè)量與模擬[D]. 馬婷婷.天津大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3501596