攪拌釜作為工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵單元設(shè)備,在冶金、石油化工、水處理、生物制藥和食品加工等領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。攪拌釜主要通過機(jī)械運(yùn)動(dòng)對(duì)流體進(jìn)行攪拌,使釜內(nèi)物料彼此混合均勻。但攪拌釜所產(chǎn)生的流場(chǎng)一般為紊亂隨機(jī)的湍流形態(tài),由于缺乏對(duì)多相湍流的機(jī)理研究,導(dǎo)致釜內(nèi)多相流體力學(xué)行為難以準(zhǔn)確描述,從而對(duì)攪拌釜的設(shè)計(jì)與優(yōu)化造成限制,因此,許多難點(diǎn)問題仍需進(jìn)一步探索。本文以處理含氰污水的氣-液兩相攪拌釜為研究對(duì)象,采用實(shí)驗(yàn)測(cè)量和數(shù)值模擬相結(jié)合的手段對(duì)氣-液兩相攪拌釜的流體力學(xué)行為進(jìn)行了系統(tǒng)深入地研究。為描述氣相在湍流中的流體力學(xué)行為,本文對(duì)流粒破碎及聚并過程的機(jī)理進(jìn)行研究,并進(jìn)一步將二者模型納入到氣-液兩相流計(jì)算框架內(nèi),對(duì)釜內(nèi)的氣泡尺寸分布進(jìn)行計(jì)算。利用探針測(cè)量法和動(dòng)態(tài)照相法對(duì)偏心及非偏心攪拌釜的氣-液兩相流進(jìn)行測(cè)量,獲得了不同偏心率下,氣含率、氣泡尺寸和氣泡速度等流體力學(xué)參數(shù)。通過以上數(shù)據(jù)不僅可以了解氣相在攪拌釜內(nèi)的基本分布情況,還可作為對(duì)比模擬結(jié)果可靠性和CFD-PBM耦合模型校準(zhǔn)的重要依據(jù)。采用數(shù)值模擬方法對(duì)攪拌釜流場(chǎng)進(jìn)行系統(tǒng)研究。通過對(duì)流場(chǎng)計(jì)算發(fā)現(xiàn),雙槳攪拌方式可以克服單層攪拌釜上、下兩部分流速分布不... 

【文章來源】：北京科技大學(xué)北京市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：185 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１攪拌釜基本構(gòu)造圖??

（ａ）攬拌爸側(cè)視圖?（ｂ）攪袢釜俯視圖??圖２－２攪拌釜流場(chǎng)形態(tài)示意圖??Ｈ．ＷＵＩＢ］將攪拌釜的流型分成三種進(jìn)行討論，分別是切向流、徑向流和軸??向流。其中，切向流是指流體流動(dòng)隨攪拌器呈圓周方向運(yùn)動(dòng)；徑向流是指流??體流動(dòng)垂直于搜拌軸方向運(yùn)動(dòng)；軸向流是指流體流動(dòng)沿著攪拌軸方向運(yùn)動(dòng)。??而這三種流型往往同時(shí)存在攪拌釜內(nèi)，徑向流和軸向流對(duì)于混合來說，起到??主要作用，而切向流對(duì)各層流體產(chǎn)生無明顯的速度梯度，俗稱“打旋”，這種??現(xiàn)象往往不利于混合。因此，人們通過在攪拌釜內(nèi)壁增加擋板或者攪拌器的??偏心安裝來抑制切向流對(duì)混合的影響。??攪拌器形態(tài)是決定釜內(nèi)流場(chǎng)形態(tài)的重要因素，如圖２－３所示，通常攪拌??器根據(jù)槳葉形態(tài)可分為槳式、推進(jìn)式、渦輪式和錨式。??駕’?★?Ｖ??（ａ）槳式?（ｂ）推進(jìn)式?（Ｃ）渦輪式?（ｄ）錨式??圖２－３幾種常用的攪拌器??槳式（Ｐａｄｄｌｅ－Ｔｙｐｅ）：該攪拌器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，葉片為扁鋼制成，通過焊接或??用螺栓固定在輪轂上

另一種是公式計(jì)算法。??算圖求解法的基本原理是基于大量實(shí)驗(yàn)，將不同特征的攪拌釜在不同雷??諾數(shù)Ｊ＾所對(duì)應(yīng)的功率準(zhǔn)數(shù)繪制在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上（如圖２－４）。經(jīng)典算圖主要??有Ｒｕｓｈｔｏｎ算圖、Ｂａｔｅｓ算圖、ＥＫＡＴ０算圖和Ｂａｃｎｊｉｂｕ〇Ｂ算圖，這些算圖包??含的槳型一般都是經(jīng)典的槳式、推進(jìn)式和渦輪式。利用功率準(zhǔn)數(shù)曲線，可以??方便地在同一類型攪拌釜按一定比例放大后，求出相應(yīng)的攪拌功率，但不足??－８－??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3616707