化工学报
化工學報
화공학보
JOURNAL OF CHEMICAL INDUSY AND ENGINEERING (CHINA)
2014年
1期
78-86
,共9页
刘作华%唐巧%王运东%孙瑞祥%郑雄攀%陶长元
劉作華%唐巧%王運東%孫瑞祥%鄭雄攀%陶長元
류작화%당교%왕운동%손서상%정웅반%도장원
计算流体力学%两相流%混合%混合澄清槽%宏观不稳定性%刚柔组合搅拌桨
計算流體力學%兩相流%混閤%混閤澄清槽%宏觀不穩定性%剛柔組閤攪拌槳
계산류체역학%량상류%혼합%혼합징청조%굉관불은정성%강유조합교반장
computational fluid dynamics%two-phase flow%mixing%mixer-settler%macro-instability%rigid-flexible impeller
流体宏观不稳定性可以反映流体轴向能量和质量的传递行为.为揭示刚柔组合搅拌桨(简称柔性桨)作用下混合澄清槽中油水液-液两相非稳态流动规律,采用频谱分析和小波分析组合法研究混合澄清槽内宏观不稳定性,并进行模拟验证.研究表明,柔性桨在转速低于250 r·min-1时,流体宏观不稳定频率与转速呈线性关系,而转速超过250 r·min-1,流体因界面卷吸行为吸入空气,宏观不稳定频率谱图呈现功率谱带,流场结构呈多尺度结构特征,流体宏观不稳定频率消失,液-液混合体系出现明显的乳化现象.与刚性桨相比柔性桨能增强宏观不稳定性,提高流体混合效率,强化能量传递行为.计算模拟发现,柔性桨能明显提高桨叶的抽吸能力,增强流体轴向运动的行为,避免流体过度搅拌,有利于流体澄清.
流體宏觀不穩定性可以反映流體軸嚮能量和質量的傳遞行為.為揭示剛柔組閤攪拌槳(簡稱柔性槳)作用下混閤澄清槽中油水液-液兩相非穩態流動規律,採用頻譜分析和小波分析組閤法研究混閤澄清槽內宏觀不穩定性,併進行模擬驗證.研究錶明,柔性槳在轉速低于250 r·min-1時,流體宏觀不穩定頻率與轉速呈線性關繫,而轉速超過250 r·min-1,流體因界麵捲吸行為吸入空氣,宏觀不穩定頻率譜圖呈現功率譜帶,流場結構呈多呎度結構特徵,流體宏觀不穩定頻率消失,液-液混閤體繫齣現明顯的乳化現象.與剛性槳相比柔性槳能增彊宏觀不穩定性,提高流體混閤效率,彊化能量傳遞行為.計算模擬髮現,柔性槳能明顯提高槳葉的抽吸能力,增彊流體軸嚮運動的行為,避免流體過度攪拌,有利于流體澄清.
류체굉관불은정성가이반영류체축향능량화질량적전체행위.위게시강유조합교반장(간칭유성장)작용하혼합징청조중유수액-액량상비은태류동규률,채용빈보분석화소파분석조합법연구혼합징청조내굉관불은정성,병진행모의험증.연구표명,유성장재전속저우250 r·min-1시,류체굉관불은정빈솔여전속정선성관계,이전속초과250 r·min-1,류체인계면권흡행위흡입공기,굉관불은정빈솔보도정현공솔보대,류장결구정다척도결구특정,류체굉관불은정빈솔소실,액-액혼합체계출현명현적유화현상.여강성장상비유성장능증강굉관불은정성,제고류체혼합효솔,강화능량전체행위.계산모의발현,유성장능명현제고장협적추흡능력,증강류체축향운동적행위,피면류체과도교반,유리우류체징청.
