導(dǎo)流筒反應(yīng)器流場(chǎng)的PIV實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、攪拌槽反應(yīng)器內(nèi)安裝導(dǎo)流筒裝置被廣泛的應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外的化工及多種工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，如結(jié)晶、選礦、生物以及聚酯工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。本文以CBY槳作為研究體系，應(yīng)用先進(jìn)的粒子圖像測(cè)速PIV技術(shù)，對(duì)帶導(dǎo)流筒攪拌槽反應(yīng)器內(nèi)的平均速度、湍流動(dòng)能等流場(chǎng)性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，進(jìn)而優(yōu)化攪拌設(shè)備的設(shè)計(jì)，提高攪拌槽反應(yīng)器工程應(yīng)用的可靠性。
　　 本實(shí)驗(yàn)是在攪拌槽直徑T=284mm，導(dǎo)流筒直徑d=184mm的全擋板有機(jī)玻璃槽內(nèi)進(jìn)行的，靜液為高度H=450mm。實(shí)

2、驗(yàn)對(duì)比分析了槳葉安裝方式、攪拌槽幾何構(gòu)型、雙層組合攪拌槳以及雷諾數(shù)對(duì)于流場(chǎng)的影響，得出相關(guān)結(jié)論。通過(guò)對(duì)比單層攪拌槳上提和下壓的操作方式，得出上提式攪拌槳在本實(shí)驗(yàn)的攪拌體系內(nèi)能更好的實(shí)現(xiàn)攪拌槽內(nèi)的整體流動(dòng)，但是在槽底部區(qū)域存在明顯的二次流現(xiàn)象。而當(dāng)把攪拌槽底部結(jié)構(gòu)由平底變?yōu)闄E圓型底后，發(fā)現(xiàn)原來(lái)攪拌槽底部區(qū)域的死區(qū)和二次流現(xiàn)象均消失了，得出在橢圓型底部結(jié)構(gòu)的攪拌槽內(nèi)配備上提式攪拌槳時(shí)，流體在槽內(nèi)可以很好的按照導(dǎo)流筒限定路徑循環(huán)流動(dòng)，使攪拌效

3、率大大提高。
　　 實(shí)驗(yàn)在保證CBY槳離底距離不變的情況下，在導(dǎo)流筒下方安裝一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Rushton六直葉渦輪槳（RT槳），通過(guò)相位解析測(cè)量方法對(duì)雙層組合槳在導(dǎo)流筒攪拌槽內(nèi)的研究分析得出，對(duì)于上層CBY槳不同相位的平均速度和湍流動(dòng)能對(duì)流場(chǎng)并無(wú)太大影響，而不同相位時(shí)RT槳作用下的流場(chǎng)卻有明顯的差異。
　　 本文還通過(guò)改變工作介質(zhì)分析了不同雷諾數(shù)下導(dǎo)流筒攪拌槽內(nèi)流場(chǎng)的特性，發(fā)現(xiàn)雷諾數(shù)的變化明顯影響槽內(nèi)流體流動(dòng)特性，尤其是在雙