双螺带--锚式组合桨搅拌槽内流场特性的piv实验研究

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1、北京化工大学硕士研究生学位论文题目塑坚董=垡式组金桨搅挂擅凼速垣鳖丝的￡至y麴垒巫宜日期：二。一四年五月二十八日煳剿北京化工大学学位论文原创性声明一～～～～本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：幽哞日期：一．丝!竺：堇至关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的

2、规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。口论文暂不公开(或保密)注释：本学位论文属于暂不公开(或保密)范围，在X年解密后适用本授权书。刚乍暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。作者签名：一幽聋日期：迦!冶量盏导师签名：捌日期：丝!丝立亟学位论文数据集中图分类号TQ027学科分类号530．11

3、20论文编号1001020140269密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名樊昕晔学号2011200269获学位专业名称环境科学与工程获学位专业代码0830课题来源自然科学基金研究方向基础研究论文题目双螺带一锚式组合桨搅拌槽内流场特性的PIV实验研究关键词聚合反应器，螺带桨，PIV，过渡流论文答辩日期2014．05．28謇论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师高正明教授北京化工大学化学工程评阅人1黄雄斌研究员北京化工大学化学工程评阅人2包雨云教授北京化工大学化学工程评阅

4、人3评阅人4评阅人5答辩委员会主席高正明教授北京化工大学化学工程答辩委员1高正明教授北京化工大学化学工程。答辩委员2黄雄斌研究员北京化工大学化学工程答辩委员3包雨云教授北京化工大学化学工程答辩委员4李群生教授北京化工大学化学工程答辩委员5金君素教授北京化工大学化学工程答辩委员6蔡子琦讲师北京化工大学化学工程注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(CB／T13745-9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四

5、位组成。摘要双螺带—锚式组合桨搅拌槽内流场特性的PIV研究带搅拌装置的聚合反应器在生产树脂，塑料，乙烯等化工产品的过程中具有重要作用，其流场合流动特性具有重要的研究意义。本文利用2D．PIV粒子测速技术，对于聚合反应器内的平均速度场，湍流动能以及均方根速度等流场性质进行了实验研究，进而为此类型装置的优化与改进提供数据支持和理论指导。本实验主要以直径T=476mm，标准椭圆封底的有机玻璃聚合釜为搅拌槽，研究以双螺带．锚式组合桨为搅拌桨的聚合反应器内流场特性，液面高度为570mm。通过对流体体系和搅拌转速的改变从而控制雷诺数Re的方法，分别在

6、搅拌槽的上中下三个区域分析了反应器内的解析速度场，湍动能以及均方根速度分布。实验结果表明，在层流区域，在桨叶旋转产生的推动作用下，流体在搅拌槽内整体上形成一个轴向的循环。同一实验介质下，流场在不同雷诺数下具有一定相似性，但是径向速度在桨叶附近受雷诺数影响较大，轴向速度在搅拌轴附近受雷诺数影响较大。在过渡流区域，流体的流场比较复杂，在桨叶周围出现一些小的漩涡，对于混合是有利的。并且轴向速度与径向速度的极值大小近似相等，证明两个方向的流动都对流体的流动产生重要作用。北京化工大学硕士学位论文层流、过渡流和湍流三种情况下流场特性的比较分析得出，对

7、于同一体系，通过改变转速来改变雷诺数对流体的均方根速度影Il向不大；但是通过改变实验介质来改变雷诺数时，流体流场的变化较大。并且对于不同体系，桨叶内侧形成的漩涡位置和大小都有所不同。实验还对不同脉冲时间△t与不同查问区间的大小对流场的影响分析得出实验的最优化条件。关键词：聚合反应器，PIV，螺带桨，过渡流ⅡABSTRACTPIVEXPERlT讧ENTALSTUDYOFFLOWFIELDOFTHEHELICALRIBBoN叫▲NCHORlM吧ELLERSTlRREDTANKApolymerizationreactorwithastirrin

8、gdeviceplaysallimportantroleintheproductionoftheprocessesofchemicalproductssuchasresin，plastican