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题名搅拌反应器气液两相流混合过程的涡旋效应数值模拟
被引量:15
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作者
黎义斌
梁开一
歹晓晖
李正贵
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机构
兰州理工大学能源与动力工程学院
西华大学流体及动力机械教育部重点实验室
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出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期99-110,共12页
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基金
教育部重点实验室开放基金(szjj2019-010)。
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文摘
为研究气液两相搅拌釜桨叶对釜内流动结构及气液混合性能的影响,本文以直叶片和推进叶片为研究对象,采用ICEM软件对搅拌釜流场进行六面体结构网格划分,基于SST-DDES湍流模型及欧拉-欧拉多相流模型对搅拌釜内部流场进行三维非定常计算,获得两种桨叶下搅拌釜内部涡结构及其演化过程,并分析搅拌釜内瞬态气相分布和瞬时流场的分布规律。研究结果表明:由于叶片旋转而产生的涡有撕裂、合并、衰减和耗散的演化过程;直叶片相较于推进叶片,其涡耗散速度较快,涡产生到消失的周期较短;由于叶片结构不同,主流的运动方向也随之改变,直叶片沿径向分布,推进叶片沿轴向分布。前者在釜内形成上下两层循环区,不利于气相扩散。后者在釜内形成一个大循环区,加剧釜内流动循环,造成后者的气相扩散能力大于前者。比较两者T0.95分布,推进叶片要小于直叶片,推进叶片搅拌釜T0.95近似为直叶片搅拌釜T0.95的50%。
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关键词
搅拌容器
推进叶片
气液两相流
延迟分离涡模拟
涡旋结构
混合时间
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Keywords
stirred vessel
propeller blade
gas-liquid flow
DDES
eddy structure
mixing time
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分类号
TQ051.7
[化学工程]
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题名基于流固耦合的斜轴式搅拌器水力性能数值分析
被引量:6
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作者
黎义斌
梁开一
李正贵
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机构
兰州理工大学能源与动力工程学院
西华大学流体及动力机械教育部重点实验室
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出处
《过程工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第12期1424-1431,共8页
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基金
教育部重点实验室开放基金(编号:szjj2019-010)。
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文摘
为研究气液两相搅拌器的剪切分散性能,提出了一种上层为六直叶圆盘涡轮,下层为推进式桨叶的双层搅拌器,建立0°~30°倾斜轴搅拌器的模型,基于雷诺时均N-S方程、RNG k-e湍流模型和VOF多相流模型,研究了倾斜角对斜轴式搅拌器内部搅拌性能的影响,基于流固耦合方法对斜轴式搅拌器进行了应力计算和失效分析。结果表明,倾斜轴改善了搅拌器内的轴向流动,气相沿轴向的扩散能力增强;倾斜角介于0°~30°时,搅拌器达到95%含气率的时间比0°时有明显缩短,25°和30°倾斜轴搅拌器所需时间相较0°分别缩短12.50%和22.71%;在相同转速下,轴功率随轴倾斜角度增大而增大;转速越高,搅拌器达到理想含气率的时间越短,且不同转速下混合时间随轴倾斜角度的变化规律基本一致;随倾斜角度增大,搅拌器所受等效压力随之增大,倾斜角度为30°时直叶圆盘涡轮危险断面处应力比桨叶许用扭转应力高8.7%,超出安全应力范围,桨叶易出现断裂失效问题。
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关键词
倾斜轴
气液两相流
流固耦合
搅拌器
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Keywords
tilted shaft
gas-liquid two-phase flow
fluid-structure interaction
agitator
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分类号
TE65
[石油与天然气工程—油气加工工程]
TQ051.72
[化学工程]
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