長槳短葉片復(fù)合攪拌槳混合性能研究
發(fā)布時間:2018-03-06 02:26
本文選題:復(fù)合攪拌槳 切入點:中高粘度 出處:《東南大學(xué)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:針對長槳短葉片復(fù)合攪拌槳(LSB),從功率消耗、混合時間和流型三個角度,研究了其在流體混合過程的性能特性。首先對攪拌槳在釜內(nèi)的功率消耗進行了測量,考察攪拌槳的結(jié)構(gòu)參數(shù)、攪拌槳的安裝高度、擋板的安裝距離和操作條件等對功率消耗的影響。研究發(fā)現(xiàn),在相同轉(zhuǎn)速下,隨著液面高度的增大,單位體積功率消耗相應(yīng)的增大;在相同液面高度下,隨著轉(zhuǎn)速的增大,單位體積功率消耗呈指數(shù)增大。固定長槳:長槳LB-1,外環(huán)β=0°,當(dāng)H/T1.4,在不同轉(zhuǎn)速下短葉片對于單位體積功率消耗的影響滿足以下關(guān)系:CSBSB-2SB-1;當(dāng)H/T≥1.4,短葉片對于單位體積功率消耗的影響大小為:CSB≥SB-2≥SB-1,在液面高度H/T≥1.4時,SB-1具有良好的混合性能。固定攪拌槳安裝高度,對于攪拌槳(LB-1,β=0°,SB-1),當(dāng)ΔC=0.05時,Np最;固定擋板安裝距離,隨著C/T增大,Np減小。為了研究LSB攪拌槳的混合效率,采用平面激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)(PLIF)對流體在釜內(nèi)混合時間進行測量,將復(fù)合槳(LB-1,β=0°,SB-1)與標(biāo)準(zhǔn)雙層渦輪槳DT進行對比:針對LSB攪拌槳考察了攪拌槳的轉(zhuǎn)速(N)、液面高度(H)、擋板的安裝距離(ΔC)對混合時間的影響。實驗結(jié)果表明,LSB適用于長徑比較大的混合設(shè)備,且相對于雙層渦輪槳具體優(yōu)越的混合性能,特別適用于中高粘度流體的混合,在低轉(zhuǎn)速下能以較低的功率消耗提供更好地混合效果;針對LSB攪拌槳實驗發(fā)現(xiàn),在液面高度較低時(H=T),擋板的安裝距離(ΔC)對混合時間沒有明顯的影響,然而隨著液面高度的增加擋板距離壁面的距離(ΔC)對混合時間的影響明顯增大;在相同液面高度下,增大擋板與壁面的距離混合時間降低。針對在LSB攪拌槳的作用下,釜內(nèi)流體的流動形態(tài),實驗主要從長槳的形狀、攪拌槽的結(jié)構(gòu)以及液面高度幾個方面進行了討論。結(jié)果表明擋板距離壁面一定的距離(ΔC=0.025T)有利于高粘度流體的混合,當(dāng)距離過大時(ΔC/T=0.1)會阻礙流體之間的混合。在H=T時新型攪拌槳在槽內(nèi)形成典型的軸流式流型,隨著液面高度的增加,長槳對液體的剪切作用越強,流體在長徑比較大的攪拌槽內(nèi)形成軸徑向混合流,長槳過寬時(LB-4),長槳的剪切力大于短葉片的作用,主流體在槽內(nèi)做切向運動;在H=1.5T時,當(dāng)C/T≈0.33-0.5槽內(nèi)流體具有良好的混合效果。本文利用實驗證實了新型復(fù)合式攪拌槳,能有效適用于H/T1.0的條件。確定了較優(yōu)的攪拌槳形狀參數(shù):長槳,LB-2,β=0°;短葉片,SB-1;以及相應(yīng)的攪拌釜的形狀參數(shù):△C/T=0.05; CIT,0.33-0.5。
[Abstract]:In this paper, the performance characteristics of the long and short blade composite agitator in the fluid mixing process are studied from three aspects: power consumption, mixing time and flow pattern. First, the power consumption of the impeller in the kettle is measured. The effects of the structural parameters of the impeller, the installation height of the impeller, the installation distance of the baffle and the operating conditions on the power consumption are investigated. It is found that at the same rotational speed, with the increase of the height of the liquid level, The unit volume power consumption increases accordingly; at the same liquid level height, with the increase of rotational speed, Unit volume power consumption increased exponentially. Fixed long propeller: long propeller LB-1, outer ring 尾 = 0 擄, when H / T 1.4, the influence of short blade on unit volume power consumption at different rotational speeds satisfies the following relation: CSBSB-2SB-1; when H / T 鈮,
本文編號:1572947
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