發(fā)布時(shí)間：2017-06-19 06:00

  本文關(guān)鍵詞：剛?cè)峤M合攪拌槳強(qiáng)化流體混合過程中的節(jié)能降噪行為研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：流體在攪拌反應(yīng)器內(nèi)混合時(shí),攪拌槳獲得的能量主要用于流體旋轉(zhuǎn)、內(nèi)部傳遞和消耗在流體混合噪聲中。選擇合適的攪拌槳類型,降低流體混合噪聲,提高能量利用率,能夠強(qiáng)化流體混合行為。采用實(shí)驗(yàn)分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究了剛?cè)峤M合槳在流體混合過程中的流固耦合運(yùn)動(dòng)與節(jié)能降噪行為,對比分析內(nèi)部流體流動(dòng)情況和噪聲變化情況,具體研究結(jié)果如下:(1)剛?cè)峤M合攪拌槳通過自身波動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方式,增加了槳葉與流體之間的相互作用力,使能量在攪拌槽內(nèi)的分布更加均勻,強(qiáng)化了流體的混合行為。剛?cè)峤M合槳提高了流體的軸向運(yùn)動(dòng),使流體更好地從底部流動(dòng)至頂部,從而促進(jìn)整個(gè)槽子流體的充分混合。(2)當(dāng)轉(zhuǎn)速為210 rpm時(shí),在剛?cè)峤M合槳作用下,位于槳葉上方區(qū)域和槽內(nèi)底部流體的湍動(dòng)強(qiáng)度增加更明顯,此外流體的湍動(dòng)能分布更為均勻,有利于槳葉尖端處能量的耗散。剛?cè)峤M合槳可以更有效地把能量從槳葉尖端傳遞至整個(gè)流體中,減少攪拌槽內(nèi)的“死區(qū)”范圍,有助于流體混合過程中能量的高效利用。(3)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用宏觀不穩(wěn)定頻率反應(yīng)流體微觀運(yùn)動(dòng)復(fù)雜程度,流場可視化技術(shù)反應(yīng)流體宏觀混合效果。當(dāng)轉(zhuǎn)速N為90rpm時(shí),剛?cè)峤M合槳攪拌反應(yīng)器內(nèi)的宏觀不穩(wěn)定性頻率比剛性槳高50.5%,混合時(shí)間縮短了46.5%。(4)攪拌槽和攪拌器是噪聲的主要源頭,同時(shí)攪拌器的噪聲分布呈以攪拌軸為中心的中心對稱狀態(tài),并從攪拌軸到攪拌槽,噪聲呈衰減趨勢。在同一信號位置處,條件相同時(shí),剛?cè)峤M合槳的不同頻率所對應(yīng)聲壓級都要低于剛性槳。在流體混合時(shí),組合槳可提高能量的利用率,使得用于噪聲消耗的能量較少,導(dǎo)致剛-柔組合槳在攪拌過程中可將流體噪聲降低,使剛?cè)峤M合槳達(dá)到降噪效果。(5)模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明,相比傳統(tǒng)剛性槳攪拌反應(yīng)器,剛?cè)峤M合槳攪拌反應(yīng)器確實(shí)能達(dá)到節(jié)能降噪的效果。
【關(guān)鍵詞】：剛?cè)峤M合槳 數(shù)值模擬 流固耦合 降噪節(jié)能
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ027.2
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-20
• 1.1 課題研究背景8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 流固耦合在流體混合方面的應(yīng)用9
• 1.2.2 流體混合性能的衡量衡量判斷9-10
• 1.2.3 混沌混合10-11
• 1.2.4 流體噪聲的分析計(jì)算11-12
• 1.3 化工過程強(qiáng)化設(shè)備的研究進(jìn)展12-18
• 1.3.1 工業(yè)攪拌反應(yīng)器12-16
• 1.3.2 剛?cè)峤M合槳攪拌反應(yīng)器16-18
• 1.4 課題研究目的和研究內(nèi)容18-20
• 1.4.1 課題研究目的18
• 1.4.2 課題研究內(nèi)容18-20
• 2 剛?cè)峤M合槳強(qiáng)化流體混合的數(shù)值模擬研究20-41
• 2.1 引言20-29
• 2.1.1 流體力學(xué)21-24
• 2.1.2 結(jié)構(gòu)力學(xué)24-27
• 2.1.3 流固耦合27-28
• 2.1.4 聲學(xué)理論28-29
• 2.2 模型建立及網(wǎng)格劃分29-30
• 2.3 計(jì)算控制方程和求解模型30
• 2.4 邊界條件設(shè)定和計(jì)算30-32
• 2.5 攪拌槳結(jié)構(gòu)分析32-33
• 2.5.1 攪拌槳受力分析32-33
• 2.5.2 攪拌槳變形分析33
• 2.6 攪拌反應(yīng)器流體運(yùn)動(dòng)分析33-35
• 2.6.1 反應(yīng)器內(nèi)流場結(jié)構(gòu)分析33-34
• 2.6.2 反應(yīng)器內(nèi)湍動(dòng)動(dòng)能分析34-35
• 2.7 攪拌反應(yīng)器內(nèi)噪聲分析35-39
• 2.7.1 反應(yīng)器內(nèi)寬帶噪聲源分析35-37
• 2.7.2 反應(yīng)器內(nèi)頻譜噪聲分析37-39
• 2.8 本章小結(jié)39-41
• 3 剛?cè)峤M合槳強(qiáng)化流體混合的實(shí)驗(yàn)研究41-55
• 3.1 引言41
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分41-46
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置41-43
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)材料43
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)方法43-46
• 3.3 體系混合性能分析46-50
• 3.3.1 功耗對宏觀不穩(wěn)定頻率的影響46-48
• 3.3.2 剛?cè)峤M合槳體系對宏觀不穩(wěn)定性頻率的影響48-49
• 3.3.3 剛?cè)峤M合槳體系對混合時(shí)間的影響49-50
• 3.4 體系噪聲分析50-54
• 3.4.1 不同體系的噪聲波形圖分析50-51
• 3.4.2 不同體系的噪聲頻譜圖分析51-54
• 3.5 本章小結(jié)54-55
• 4 結(jié)論與展望55-56
• 4.1 結(jié)論55
• 4.2 展望55-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 附錄A 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄61

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  本文關(guān)鍵詞：剛?cè)峤M合攪拌槳強(qiáng)化流體混合過程中的節(jié)能降噪行為研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：461643