攪拌設(shè)備是工業(yè)生產(chǎn)中的常用設(shè)備,被廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)、食品發(fā)酵和造紙等行業(yè)。特別是在食品發(fā)酵中,攪拌釜式反應(yīng)器更是成為應(yīng)用最為廣泛的一種反應(yīng)器。黃原膠溶液屬于一種假塑性流體,其發(fā)酵過程在機械攪拌式反應(yīng)器中進行,但在發(fā)酵過程中,發(fā)酵液粘度的大幅度變化影響了反應(yīng)器內(nèi)的溶氧、傳質(zhì)和混合效果,嚴重制約了黃原膠的工業(yè)化生產(chǎn)。本文借助計算流體力學(xué)(CFD)商用軟件Fluent 15.0,以1.0 wt%黃原膠溶液為工作介質(zhì),在有無盤管的條件下分別研究了裝有最大葉片式(MB)攪拌器和三層六直葉圓盤渦輪(TT)攪拌器的工業(yè)規(guī)模反應(yīng)器內(nèi)黃原膠溶液的相間傳質(zhì)和混合效果。希望通過本研究改善黃原膠發(fā)酵過程中遇到的問題,并為高粘流體的氣-液混合提供理論指導(dǎo)和數(shù)據(jù)支撐。研究內(nèi)容及主要結(jié)論如下:首先,為獲得各攪拌器在不同條件下的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),在不通氣的工況下對其單相體系進行計算,選擇RNG k-?模型處理主流域的湍動,槳葉區(qū)域的處理采用了多重參考系法。結(jié)果表明:MB攪拌器在攪拌過程中形成整體“大循環(huán)”的流型結(jié)構(gòu),TT攪拌器在每個槳葉的上下各形成一個循環(huán)。隨著攪拌轉(zhuǎn)速的增加,兩種攪拌器的單位體積功耗、排液量、剪切速率均有...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1立式攪拌反應(yīng)器結(jié)構(gòu)圖

圖1-1立式攪拌反應(yīng)器結(jié)構(gòu)圖Fig1-1Thestructureofverticalstirredreactor攪拌葉輪或攪拌槳，是反應(yīng)器的核心組成部帶動周圍流體運動，進而促進物料在反應(yīng)器內(nèi)型式多樣。根據(jù)攪拌器的槳葉形式劃分可將其面葉式攪拌器；若根據(jù)槳葉的排液特點....

圖1-2傳統(tǒng)攪拌器型式Fig.1-2Thetraditionaltypeofimpellers

圖1-2傳統(tǒng)攪拌器型式Fig.1-2Thetraditionaltypeofimpellers在傳統(tǒng)的攪拌器類型中，框式、錨式和螺帶式攪拌器均可用于高粘流體的混合[11]，但混合效果不佳。近年來，國內(nèi)外開發(fā)了一系列適用于高粘流體混合的新型攪拌器，其中，美國LIGH....

圖1-3新型攪拌器型式

圖1-2傳統(tǒng)攪拌器型式Fig.1-2Thetraditionaltypeofimpellers在傳統(tǒng)的攪拌器類型中，框式、錨式和螺帶式攪拌器均可用于高粘流體的混合，但混合效果不佳。近年來，國內(nèi)外開發(fā)了一系列適用于高粘流體混合的新型攪，其中，美國LIGHTNIN公....

圖1-4CFD求解流程圖

計算無法繼續(xù)進行。是對一系列描述流體行為的離散方程組進行求解法（couplemethod）和分離解法（segregatedme動范圍內(nèi)提供準確的計算結(jié)果。但兩者在對動量組分方程的求解時存在步驟差異。分離解法是按是同時求解[19]。耦合解法又分為顯式耦合和隱式程的方式不同。一般....

本文編號：3896209