錯位剛柔槳強化攪拌槽內流體混合實驗及數(shù)值模擬
發(fā)布時間:2021-05-16 02:35
為消除攪拌反應器中混合隔離區(qū),對標準剛性槳(R-RT)、錯位剛性槳(PR-RT)和錯位剛柔槳(PRFRT)三種槳葉體系的流體混沌特性參數(shù)、流場結構以及流體運動速度進行了探討。采用Matlab軟件編程計算最大Lyapunov指數(shù)(LLE)和多尺度熵(MSE),通過計算流體力學研究了三種槳葉體系流場結構和流體運動速度的差異。實驗及計算結果表明,錯位剛柔槳通過柔性槳葉的隨機擾動破壞了隔離區(qū)介穩(wěn)態(tài)流場邊界,較大程度地消除了混合隔離區(qū)。PRF-RT的LLE相比于R-RT和PR-RT分別提高了13.29%和7.25%,MSE也較PR-RT和R-RT大;PRF-RT增強了流場不穩(wěn)定性,形成了不對稱性流場結構,減少了隔離區(qū)分布范圍;PRF-RT強化槳葉能量耗散,提高了攪拌槽底部、頂部液面以及攪拌槽壁區(qū)域流體運動速度,減小了流體混合時間。
【文章來源】:化工學報. 2020,71(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【文章目錄】:
引言
1 實驗及數(shù)值模擬
1.1 實驗裝置及網(wǎng)格劃分
1.2 實驗方法
1.3 計算方法
2 實驗結果與討論
2.1 混合時間研究
2.2 最大Lyapunov指數(shù)研究
2.2.1 槳葉類型對LLE的影響
2.2.2 柔性片形狀對LLE的影響
2.3 多尺度熵的探究
2.3.1 槳葉類型對MSE的影響
2.3.2 柔性片形狀對MSE的影響
2.4 攪拌功耗研究
2.5 流場云圖分析
2.6 軸向方向速度大小分析
2.7 徑向方向速度大小分析
3 結論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]柔性Rushton攪拌槳的功耗與流場特性研究[J]. 楊鋒苓,張翠勛,蘇騰龍. 化工學報. 2020(02)
[2]剛柔組合槳強化粉煤灰酸浸攪拌槽內固液混沌混合[J]. 熊黠,劉作華,谷德銀,邱發(fā)成,王靚,陶長元,王運東. 化工學報. 2019(05)
[3]錯位六彎葉槳攪拌假塑性流體流場宏觀不穩(wěn)定性數(shù)值模擬[J]. 欒德玉,魏星,陳一鳴. 化工學報. 2018(05)
[4]錯位Rushton槳氣液分散特性和傳質性能實驗研究[J]. 冉紹輝,周慎杰,楊鋒苓,李勃. 浙江大學學報(工學版). 2017(07)
[5]穿流-剛柔組合槳強化固液兩相的懸浮行為[J]. 谷德銀,劉作華,邱發(fā)成,許傳林,謝昭明,李軍,陶長元,王運東. 化工學報. 2017(12)
[6]基于流固耦合的錯位槳攪拌假塑性流體動力學特性[J]. 欒德玉,張盛峰,鄭深曉,魏星,王越. 化工學報. 2017(06)
[7]錯位Rushton槳的水動力學特性[J]. 楊鋒苓,周慎杰. 華中科技大學學報(自然科學版). 2016(02)
[8]雙層錯位渦輪槳攪拌槽內的氣液混合(英文)[J]. 楊鋒苓,周慎杰,安笑輝. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2015(11)
[9]剛柔組合攪拌槳強化流體混合的流固耦合行為[J]. 朱俊,周政霖,劉作華,鄭雄攀,劉仁龍,陶長元,王運東. 化工學報. 2015(10)
[10]剛-柔組合攪拌槳強化流體混沌混合[J]. 劉作華,孫瑞祥,王運東,陶長元,劉仁龍. 化工學報. 2014(09)
本文編號:3188798
【文章來源】:化工學報. 2020,71(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【文章目錄】:
引言
1 實驗及數(shù)值模擬
1.1 實驗裝置及網(wǎng)格劃分
1.2 實驗方法
1.3 計算方法
2 實驗結果與討論
2.1 混合時間研究
2.2 最大Lyapunov指數(shù)研究
2.2.1 槳葉類型對LLE的影響
2.2.2 柔性片形狀對LLE的影響
2.3 多尺度熵的探究
2.3.1 槳葉類型對MSE的影響
2.3.2 柔性片形狀對MSE的影響
2.4 攪拌功耗研究
2.5 流場云圖分析
2.6 軸向方向速度大小分析
2.7 徑向方向速度大小分析
3 結論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]柔性Rushton攪拌槳的功耗與流場特性研究[J]. 楊鋒苓,張翠勛,蘇騰龍. 化工學報. 2020(02)
[2]剛柔組合槳強化粉煤灰酸浸攪拌槽內固液混沌混合[J]. 熊黠,劉作華,谷德銀,邱發(fā)成,王靚,陶長元,王運東. 化工學報. 2019(05)
[3]錯位六彎葉槳攪拌假塑性流體流場宏觀不穩(wěn)定性數(shù)值模擬[J]. 欒德玉,魏星,陳一鳴. 化工學報. 2018(05)
[4]錯位Rushton槳氣液分散特性和傳質性能實驗研究[J]. 冉紹輝,周慎杰,楊鋒苓,李勃. 浙江大學學報(工學版). 2017(07)
[5]穿流-剛柔組合槳強化固液兩相的懸浮行為[J]. 谷德銀,劉作華,邱發(fā)成,許傳林,謝昭明,李軍,陶長元,王運東. 化工學報. 2017(12)
[6]基于流固耦合的錯位槳攪拌假塑性流體動力學特性[J]. 欒德玉,張盛峰,鄭深曉,魏星,王越. 化工學報. 2017(06)
[7]錯位Rushton槳的水動力學特性[J]. 楊鋒苓,周慎杰. 華中科技大學學報(自然科學版). 2016(02)
[8]雙層錯位渦輪槳攪拌槽內的氣液混合(英文)[J]. 楊鋒苓,周慎杰,安笑輝. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2015(11)
[9]剛柔組合攪拌槳強化流體混合的流固耦合行為[J]. 朱俊,周政霖,劉作華,鄭雄攀,劉仁龍,陶長元,王運東. 化工學報. 2015(10)
[10]剛-柔組合攪拌槳強化流體混沌混合[J]. 劉作華,孫瑞祥,王運東,陶長元,劉仁龍. 化工學報. 2014(09)
本文編號:3188798
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