试析物料性质对固液搅拌槽中流动和悬浮特性的影响

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1、北京化工大学硕士研究生学位论文日期：二oo七年五月三十一日lJ学位论文原创性声明llUlIIIIIIIIIIIIIIlY1810349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已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：—峥日期：—丝丑÷二L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

2、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。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在必解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：·丝单导师签名：—耄牛日期：2丝丞么：Z日期：：业Z笸：＆学位论文数据集中图分类号TQ027．2学科分类号530．11论文编号1001020070083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张凤涛学号2004000083获学位

3、专业名称化学工程获学位专业代码081701课题来源国家自然基金研究方向流体混合技术论文题目物料性质对固液搅拌槽中流动和悬浮特性的影响固液搅拌槽，物料性质，局部液相速度，临界悬浮转速，关键词剪切速率，循环流量，数值模拟论文答辩日期2007．5．31·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黄雄斌研究员北京化工大学评阅人l张卫东教授北京化工大学评阅人2高正明教授北京化工大学评阅人3包雨云副教授北京化工大学评阅人4评阅人5椭员糊张卫东教授’北京化工大学答辩委员1高正明教授北京化工大学答辩委员2包雨云副教授北京化工大学答辩委员3答辩委员4答辩

4、委员5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．中图分类号在鬈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【GB／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位组成．摘要物料性质对固液搅拌槽中流动和悬浮特性的影响固液悬浮是流体混合技术中最常见的操作，研究固液悬浮搅拌槽内的流场，对工业生产有重要的意义。由于实际工业中物料多种多样，随着不同固体颗粒的加入和液相粘度的改变，局部液相速度以及流场分布均发生变化，这直接影响到搅拌槽内的悬浮状态，因此研究物料性质对固液搅拌槽内流场的影响规律对工业

5、生产有重要的指导意义。本文采用自行研制的双电导电极探头对搅拌槽内固液悬浮体系的局部液相速度分布进行了测定。实验在直径为476iilln的平底搅拌槽内进行，全挡板条件，搅拌桨为CBⅧ型轴流桨，下压式操作·实验中分别选取平均粒径为0．465mm、0．605mm、0．865mm，密度为1300kg／m3的树脂颗粒以及平均粒径为O．1mm、0．405ram、0．525mm、0．75mm，密度为2500kg／m3的玻璃珠为固相，水为液相，固相体积百分浓度量v从2．5％变化到20％。通过观察法，测量了不同颗粒直径、密度和固相体积百分浓度的临界离底悬浮转速，以便于找到临界离底悬浮转速

6、随颗粒直径、密度和固相体积百分浓度的变化关系。在固体颗粒体积百分浓度为2．5％'--'15％时，测量了近壁上流区的局部液相速度，考察-了；bn入不同粒径和密度固体颗粒后局部液相速度的变化，并分析了固体颗粒直径、密度和固相体积百分浓度对液相速⋯．，I北京化工大学硕士研究生学位论文度的影响，研究结果表明局部液相速度随着固体颗粒直径、密度和固相体积百分浓度的增大而减小·根据速度测量结果，计算了加入不同直径和密度固体颗粒时的剪切速率和循环流量，初步探讨了固体颗粒性质对桨叶混合效果和泵送能力的影响，研究结果表明固体颗粒直径和密度对剪切速率和循环流量的影响不显著。同时，利用计算流体

7、力学商业软件CFX5．5．1对固液搅拌槽内近壁区的局部液相速度进行模拟，并将实验值和模拟值进行比较。模拟结果表明，数值模拟结果和实验结果有较好的一致性。关键词：固液搅拌槽，物料性质，局部液相速度，临界悬浮转速，剪切速率，循环流量，数值模拟H一．k_i瓠j灏．一j一一■T。HEINFLUENCEoFⅣ【ATERIAI。PRoPERTYIESoNFLoWANDSUSPENSIoNCHARACTERISTICSINASOLID-LIQUIDSTIRREDTANKABSTRACTSolid—liquidsuspensionisoneofthemo