剪切稀化流體中微泡群廣泛存在于鼓泡塔、生物發(fā)酵、費(fèi)托合成等化工領(lǐng)域,因其具有較大表面積,較高的兩相傳質(zhì)效率,因此對(duì)其研究一直成為該領(lǐng)域理論研究和工程應(yīng)用的研究重點(diǎn)。本文基于k-ε模型,重點(diǎn)考察非牛頓流體流變特性,利用CFD-PBM耦合方法對(duì)剪切稀化流體中微泡群上升動(dòng)力學(xué)進(jìn)行三維模擬研究。通過對(duì)剪切稀化流體中微泡群動(dòng)力學(xué)三維模擬研究,考察了表觀氣速、液面高度、氣體分布器尺寸、不同質(zhì)量濃度聚丙烯酰胺（PAM）水溶液對(duì)長(zhǎng)方體鼓泡塔的氣含率、Sauter直徑、湍動(dòng)能和液體流速在徑向分布的影響。模擬結(jié)果表明,氣含率、Sauter直徑、湍動(dòng)能、液體流速均隨表觀氣速的增加而增加;氣含率、Sauter直徑、湍動(dòng)能、液體流速隨著液面高度的增高而增加,但當(dāng)液面高于整體柱高的一半時(shí),液面高度對(duì)以上均沒有影響;氣含率、Sauter直徑、湍動(dòng)能、液體流速隨氣體分布器進(jìn)口尺寸的增大而增加,其中分布器對(duì)氣含率的影響主要源于對(duì)小氣泡氣含率的影響;氣含率、Sauter直徑、湍動(dòng)能、液體流速均隨非牛頓流體PAM水溶液質(zhì)量濃度的增大而增大。 

【文章來源】：天津理工大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

非牛頓流體的分類Fig.1-1Theclassificationofnon-Newtonianfluid

Q 表示氣體流速，g 表示重力加速度，C 表n[18,19]得出恒氣流、恒氣壓下的氣泡生成模型，在的影響。Shirotsuka[20]研究了在非牛頓流體中不同速的高、低條件建立的氣泡生成體積模型。Clift[2無因次參數(shù)：雷諾數(shù) Re、埃特沃斯數(shù) Eo 和莫頓狀的影響如圖 1.2 所示。Miyshara[22]考察了氣泡分過程，結(jié)果表明氣泡在非牛頓流體中的生成體積大用高速攝像儀觀測(cè)非牛頓流體中氣泡的運(yùn)動(dòng)形式，對(duì)氣泡的生成過程進(jìn)行理論研究。Terasaka[24-26]研，氣室體積、氣體分布器大小、氣體的表觀氣速、在綜合前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合氣泡熱力學(xué)方程和究了流體記憶效應(yīng)對(duì)上升氣泡之間的相互作用的液體中生成氣泡的尺寸。Mersmann[29]在雙噴嘴和進(jìn)行類似實(shí)驗(yàn)。Li[30]得出多噴嘴氣泡的生成體積模板氣泡分布器的結(jié)構(gòu)上提出了氣泡直徑模型。

圖 1-3 影響鼓泡塔流動(dòng)特性參數(shù)及相互關(guān)系[66]f flow characteristic parameters and interaction of b氣、液兩相分別用歐拉方法來描述，所建，氣液兩相均視為連續(xù)介質(zhì)，通過用 CF平衡模型（PBM:Population Balance Mode。在化工行業(yè)中很多涉及到顆粒大小分布溶液的混合、反應(yīng)的充分、傳熱/傳質(zhì)均有不管是在學(xué)術(shù)界還是工業(yè)界都備受關(guān)注。度用 k- 模型描述，至于由于泡群在上升發(fā)生破碎、聚并，對(duì)氣泡尺寸分散為有限BM 模型。 對(duì)于 CFD-PBM 耦合模型的優(yōu)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]鼓泡塔氣液兩相流數(shù)值模擬[D]. 袁伯若.華東理工大學(xué) 2013
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[4]非牛頓流體中平行雙氣泡行為及流場(chǎng)特性[D]. 李小磊.天津大學(xué) 2009
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本文編號(hào)：2950946