基于板框式搅拌器流场特性

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1、北京化工大学硕士学位论文板框式搅拌器流场特性姓名：崔玉华申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：史文藻;张纯德2001.4.1北京化工大学硕士生学位论文摘要本文总结了国内外对搅拌槽流场等的研究状况，指出其中还存在的一些问题。在实验方面应用美国TSI公司生产的激光多谱勒测速仪测速时，利用空间几何和光学原理分析和计算了光速穿越圆形壁面时对控制体和测量点位置带来的影响，并进行了误差分析。在直径为0.39m的搅拌槽内，利用激光多谱勒测速仪对板框式搅拌器进行了流场测定，获得其不同工况下的时均速度场和脉动速度场。研究

2、了挡板、桨径、搅拌转速以及桨叶离底高度对其流场的影响规律。本文大量的实验数据和对板框式搅拌器流场详细分析，为今后对搅拌槽流场的研究及开发优化新型桨叶提供了丰富的实验数据和参考。关键词:搅拌器，板框，流t3,LDVE-L北京化工大学硕士学位沦文FLOWFIELDOFGATEAGITATORABSTRACTThedomesticandoverseasresearchonflowfieldinagitatedtankissummarizedandsomequestionstobefurtherstudiedare

3、pointedout.LDVofTSIisusedtomeasuretheflowfieldinanagitatedtankof0.39mindiameterwithanagitatorofgatetype.Theeffectsofthelaserbeampenetratingthetransparentcircularwallofthetankonlocationsofcontrolledbodyandmeasuringpointareanalyzedusinggeometricalandtheoptic

4、alprinciples,anderroranalysisisalsomadeforthemeasurement.Thetime-averagedvelocityfieldandfluctuatingvelocityfieldareobtained.Theeffectsofbaffles,thediameterandrotatingspeedofagitator,andthedistancefromagitatortotankbottomontheflowfieldarestudied.Thenumerou

5、sexperimentaldataandthedetailedanalysesontheflowfieldofgateagitatorpresentedinthispaperwouldgivegoodreferencetotheresearchonflowfieldinagitatedtank,andalsotothedevelopmentandoptimizationofagitatorsofnewtype.Keywords:GateAgitator,FlowField,LDV(LDA).V北京化工大学硕

6、士生学位论文前言迄今，化学工业在全世界工业发展过程中一直扮演着十分重要的角色。近年来，随着化学工业领域的日益扩大，化学工艺也更加多样化和复杂化。在这当中，作为最基本的化工单元操作之一的搅拌操作的重要性已被重新认识，同时对搅拌操作的技术内容也提出了更高的要求;而它的复杂性在于它的原理要涉及流体力学、传热、传质及化学反应等多种过程。从本质上讲，搅拌过程就是在流动场中进行单一的动量传递或者是包括动量、热量、质量传递以及化学反应的过程，而搅拌器就是通过使搅拌介质获得适宜的流动场而向其输入机械能量的装置。因此，流场问

7、题和搅拌能量问题一直是搅拌过程所研究的主要课题。不同操作目的的搅拌过程需要什么样的流场、需要供给多大的能量以及各种型式的搅拌器能提供什么样的流场、供给多大的能量，这些相互关连的问题并没有完全解决。根据目前的研究状况及生产实践的成果，围绕这个问题进行讨论是十分必要的。在这方面国内、外许多研究者己做了大量的实验，积累了丰富的研究资料「1-4]。他们对流场的测试方法一改传统的毕托管，而采用热线热膜和激光多谱勒测速仪(LDA)或PIV技术。但是，这些文献大多是针对DiscTurbine盘式透平桨或平桨等径流桨。而王

8、凯1s]、朱秀林161村上和藤本['].Peters和Smith"]则是采用纹影照相法研究锚式等搅拌器的流速分布。通过检索，目前，未见到采用其它方法对锚式或板框式搅拌器流场研究的文献报道。北京化工大学硕士生学位论文二十世纪九十年代，日本各搅抨ix至万酉荀夏丽丽丽二丽大叶片搅拌器，国内浙江大学和中国化工装备总公司搅拌设备技术中心等曾对型式类似的板框式搅拌器进行了动力特性的初步研究，为更进一步研究板框式搅拌器的流动特