探索双层桨搅拌槽内流动场的piv研究

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1、北京化工大学硕士学位论文双层桨搅拌槽内流动场的PIV研究姓名：潘春妹申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：高正明20080603北京化工大学硕十研究生学位论文双层桨搅拌槽内流动场的PIV研究摘要涡轮桨搅拌槽广泛应耀于化工、生物、石化、食品和制药等过程工业，以强化单相或多相流体间的混合和反应，因此，其内部的流动特性对工业设计及优化具有重要影响。本文采用pIV测量技术对多种桨叶及流型下搅拌槽志的流动特性进行研究，为其工业应用及优化设计提供指导和参考。本文在直径为O．476m的平底有机玻璃搅拌槽内，保证液位高为1．4倍槽直径，采用三对桨叶喜径分别为D严0．33tD2=

2、O．407和D严0．50丁的Rushton涡轮桨，利用高分辨率PIV测试技术，对多种复杂流型下桨叶的流场、平均速度、湍流动能和尾涡结构进行实验研究。其中通过改变桨叶之闻的层间距和桨叶离底距离可以产生三种流型：平行流、合并流和分散流。结果发现：三种桨叶，保持G劫不变，岛≥O．40正岛2O．38F和岛≥O．32丁情况下产生平行流；保持Cl印不变，C2竖0．38Z岛茎O．36r和QS0．27r情况下产生合并流；当保持伤习不变，eiS0．15丁情况下产生分散流。在同～个搅拌槽中采用固定胎数计算胙O．3，O．4，O。5的桨平行流时排量系数畅，下层桨的值分别为O．757，0．8

3、42和O．894，上层桨的值分别为O。798，O．800和O．820，由此可见，随着桨叶崖径的增加，上下层桨间的相差值也在增加。同时还研究每隔lOo分散流尾涡的变化，结果表明：最大的湍动能出现在两个尾涡的中间，无因次化数值为O．12．O．15。甚至大l艺衮佬王犬学矮：扛研究生学位谂文于0．15。关键词：PIV，双层桨，流场，流动类型ll北京化工大学硕十研究生学位论文INVESTIGATIONoFFLUIDFLoWINADUALRUSHToN薹MP嚣LLERSTlRREDTANKUSlNGPlVABSTRACTStirredVesselsequippedwithdis

4、cnlrbinesarewidelyusedinmanyi瑟曲st黟p糊eesses，瓣chaspe锄c魏e戚cal，bioche攥ical，曲鑫魏ac锚tie鑫l勰蘸foodindust够etc，sothehydrodynamicsoftheflowisVe哆importantforprocessdesignandoptimization．Inthispaper，di妇色I．entflowpattemsinVesselssti甜edby则lt至plei耀pelle鲻werei鼗Vestig鑫tedby毽si转gexpe蠢me是￡越andcomputationalm

5、ethods．TheexperimentswerecardedoutinaperspexVesselofO。476min击鑫辍或鼹弧ed印{hof￡印w采efis1．4圭i趱est羹跹也e式鑫擞战糕ofm◇Vessel．Thrcepairsofimpellerswereusedintheexpe订mentswithdiametersofDl=0．33正伤=O．40rand协=O．50rrespectiVely．Themulti—blockand3600e疆se糙ble一戳朔温ged印p硒aeheswe羚usedin也eP王V越easure嫩em．T量l抟otypic

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7、O．40tc2芝O．38Fan(1岛芝O．32岁ontheconditionmatClissettoDconstantly，andtheme唱ingnowintheValueofc2篓O．38正C2SO．36randC2≤0．27rintheDl，D2andD3systems，respectively．Ⅵmenc2isequaltoDconstantly，mediVe唱ingnowoccursin也eValue酊Cl茎O。15丁inalllhreesyStems．Theflownumber屹oftllethreep蕊ofi携pell粥w饿eal锄l鼓edinp搬