攪拌與混合是應用最廣泛的過程操作之一,在攪拌設備操作當中,其操作條件的可控范圍比較廣泛,可控性比較好,可以在許多工業(yè)生產(chǎn)得以應用。在許多過程工業(yè)中需要進行氣液反應,而氣液反應的前提就是氣液處于分散狀態(tài),氣體分散的情況是決定氣液兩相反應好壞的至關因素。在攪拌行業(yè)中,尤其是在氣液分散攪拌中,國內攪拌器的型式比較單一,對于選型也不夠合理,通常結構與操作參數(shù)和其最佳工況相差較大,造成生產(chǎn)效益低下。本文在傳統(tǒng)氣液兩相用攪拌器的基礎上,基于氣穴理論,采用曲面結構槳葉減少攪拌器背面的渦旋,抑制大氣穴的形成,提高攪拌器性能,同時加入長槳結構與渦輪圓盤增加氣體的停留時間,開發(fā)出一種新型攪拌器,用于氣液分散當中。利用計算流體力學數(shù)值模擬軟件Fluent,采用Euler-Euler雙流體模型和標準k-ε湍流模型進行數(shù)值模擬,對于氣體的處理采用PBM模型,研究新型攪拌器在氣液兩相攪拌過程中應用。在新型攪拌器與傳統(tǒng)攪拌器中的傳統(tǒng)攪拌器（半圓管圓盤渦輪攪拌器）進行對比研究過程中,根據(jù)其工作特點,給出三種操作工況以及物料的物性參數(shù),分別從流場特性、攪拌功率特性以及氣含率這幾個方面進行對比研究。發(fā)現(xiàn)新型攪拌器在工作時... 

【文章來源】：西安石油大學陜西省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究的背景及目的意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題的主要研究內容
第二章 攪拌器的基本原理及新型攪拌器設計
    2.1 攪拌反應釜的基本知識
    2.2 攪拌器簡介
        2.2.1 流場流型
        2.2.2 攪拌器的分類
    2.3 氣-液兩相體系攪拌過程
        2.3.1 氣液分散狀態(tài)和臨界分散轉速
        2.3.2 通氣時的攪拌功率
        2.3.3 氣泡平均直徑和持氣率
        2.3.4 攪拌器與氣體分布器對氣-液分散的影響
    2.4 新型攪拌器設計
    2.5 本章小結
第三章 氣-液兩相流模擬方法和模型
    3.1 氣-液兩相流CFD模擬基本方法
    3.2 氣液兩相流模型
        3.2.1 Euler-Euler雙流體模型
        3.2.2 湍流模型
        3.2.3 PBM模型
        3.2.4 多重參考系方法（MRF）
    3.3 本章小結
第四章 傳統(tǒng)攪拌器與新型攪拌器的對比研究
    4.1 氣液攪拌釜及攪拌器具體結構
    4.2 數(shù)值模擬策略
        4.2.1 模擬工況
        4.2.2 網(wǎng)格劃分
        4.2.3 邊界條件
        4.2.4 初始條件
    4.3 模擬結果與討論-流場特性
    4.4 功率特性
    4.5 局部含氣率
    4.6 本章小結
第五章 新型攪拌器的攪拌性能研究
    5.1 模擬策略
        5.1.1 模擬對象
        5.1.2 網(wǎng)格劃分
        5.1.3 數(shù)值模擬參數(shù)設置及邊界條件
    5.2 攪拌轉速對攪拌器攪拌特性的影響分析
        5.2.1 不同攪拌轉速下的功率特性
        5.2.2 不同攪拌轉速下的局部氣含率
    5.3 通氣量對攪拌器攪拌特性的影響分析
        5.3.1 不同通氣量下功率特性
        5.3.2 不同通氣量局部氣含率
    5.4 攪拌器安裝高度對攪拌器攪拌特性的影響分析
        5.4.1 不同安裝高度下流場特性
        5.4.2 不同安裝高度下功率特性
        5.4.3 不同安裝高度下局部氣含率
    5.5 長槳因素對攪拌器攪拌特性的影響分析
        5.5.1 不同長槳長度下流場特性
        5.5.2 不同長槳長度下功率特性
        5.5.3 不同長槳長度下局部氣含率
    5.6 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間參加科研情況及獲得的學術成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[8]多相流攪拌反應器研究進展[J]. 包雨云,高正明,施力田.  化工進展. 2005(10)
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博士論文
[1]攪拌槽內氣—液分散特性及流體力學性能的研究[D]. 高正明.北京化工大學 1992

碩士論文
[1]新型寬適應性攪拌器的開發(fā)與研究[D]. 徐妙富.浙江大學 2012



本文編號：3075232