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涡轮桨搅拌槽内流场特性的V3V实验 被引量:10
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作者 鲍苏 周勇军 +2 位作者 王璐璐 辛伟 陶兰兰 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期4580-4586,共7页
用体三维速度测量技术(volumetric three-component velocimetry measurements,V3V)实验研究了涡轮桨搅拌槽内桨叶附近流场。通过速度数据得到三维流场特性,确定尾涡三维结构;分析了叶片后方30°截面轴向、径向和环向速度沿径向... 用体三维速度测量技术(volumetric three-component velocimetry measurements,V3V)实验研究了涡轮桨搅拌槽内桨叶附近流场。通过速度数据得到三维流场特性,确定尾涡三维结构;分析了叶片后方30°截面轴向、径向和环向速度沿径向分布规律;对比了V3V和2D-PIV(particle image velocimetry)径向和轴向速度,发现速度分布吻合较好,特别是尾涡所在的射流区。用2D-PIV方法对尾涡发展规律进行研究,发现受流体自由液面影响,尾涡轨迹向上倾斜,并与水平方向成10°,上、下尾涡运动轨迹不对称,下尾涡运动比上尾涡稍快,衰减亦较快,这与V3V实验结果一致;叶片后方60°尾涡依然清晰可见。用V3V和2D-PIV方法对桨叶附近湍流各向同性假设进行了分析,发现桨叶区和尾涡所在位置湍动能被各向同性假设近似法高估了25%~33%,桨叶区和尾涡所在位置趋向于各向异性。 展开更多
关键词 V3V PIV 尾涡 涡轮桨 流场 各向同性
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涡轮桨搅拌槽内湍流特性的V3V实验及大涡模拟 被引量:9
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作者 施乃进 周勇军 +2 位作者 鲍苏 辛伟 陶兰兰 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期4069-4078,共10页
分别用体三维速度测量技术(volumetric three-component velocimetry measurements,V3V)和大涡模拟(large eddy simulation,LES)方法对涡轮桨搅拌槽内流场进行研究,发现在完全湍流状态下,涡轮桨搅拌槽内流场的量纲1相平均速度及湍动能... 分别用体三维速度测量技术(volumetric three-component velocimetry measurements,V3V)和大涡模拟(large eddy simulation,LES)方法对涡轮桨搅拌槽内流场进行研究,发现在完全湍流状态下,涡轮桨搅拌槽内流场的量纲1相平均速度及湍动能分布同Reynolds数无关。用V3V方法实现了Rushton桨叶附近三维流场的重构;探讨尾涡的三维结构及运动规律;分析了叶片后方30°截面轴向、径向和环向速度沿径向分布规律。用V3V实验结果对比了2D-PIV(particle image velocimetry)数据中的尾涡涡对位置和涡量,涡对位置吻合度较好,但2D-PIV中涡量较V3V小37.5%;通过大涡模拟得到完整的尾涡结构,发现在叶片上边缘后侧存在一个和尾涡形成方式相同但不成对出现的涡结构;将大涡模拟结果和2D-PIV及V3V实验结果对比发现,大涡模拟在速度分布及尾涡运动轨迹方面均同实验结果吻合较好,表明大涡模拟能较好地预测涡轮桨搅拌槽内流场。 展开更多
关键词 V3V PIV 大涡模拟 尾涡 涡轮桨
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改进型INTER-MIG桨搅拌槽内流场的PIV实验 被引量:5
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作者 王璐璐 周勇军 +2 位作者 鲍苏 辛伟 陶兰兰 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期447-452,共6页
采用粒子图像测速技术(PIV)研究了双层改进型INTER-MIG桨搅拌槽内的流场,考察了流体粘度?、桨叶转速、底桨尺寸对流场的影响.结果表明,?<962.5 m Pa·s时随粘度增大,局部涡流增多,对整体混合有利;?=962.5 m Pa·s时形成2个... 采用粒子图像测速技术(PIV)研究了双层改进型INTER-MIG桨搅拌槽内的流场,考察了流体粘度?、桨叶转速、底桨尺寸对流场的影响.结果表明,?<962.5 m Pa·s时随粘度增大,局部涡流增多,对整体混合有利;?=962.5 m Pa·s时形成2个涡合能力差的涡流,对整体混合不利.Re=459~918时,桨叶转速增加对叶端处无因次化速度无影响,随流体远离桨叶,无因次化速度随桨叶转速增大而增大.底桨尺寸增大对无因次化径向速度影响较小,对底桨所在区域无因次化轴向速度影响较大,底桨尺寸满足桨槽直径比D/T=0.57时无因次化轴向速度最大,湍动能最大,搅拌功率随底桨尺寸增大而增大. 展开更多
关键词 搅拌槽 改进型INTER-MIG桨 粒子图像测速技术 流场 无因次化
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偏心率对双层搅拌桨偏心搅拌槽内流场的影响 被引量:2
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作者 付勤民 周勇军 +2 位作者 陶兰兰 薛亚运 鲍苏 《轻工机械》 CAS 2016年第5期12-16,共5页
偏心搅拌大都集中在对单层桨叶搅拌槽的研究,对双层的研究很少且集中在数值模拟研究,文章利用粒子图像测速技术对轴偏心搅拌釜内流场进行实验研究。分析了不同偏心率对搅拌槽内宏观流场的影响,探讨了桨间轴向位置处无因次化径向和轴向... 偏心搅拌大都集中在对单层桨叶搅拌槽的研究,对双层的研究很少且集中在数值模拟研究,文章利用粒子图像测速技术对轴偏心搅拌釜内流场进行实验研究。分析了不同偏心率对搅拌槽内宏观流场的影响,探讨了桨间轴向位置处无因次化径向和轴向速度的分布。结果表明:搅拌槽内的速度最大值并不是随着偏心距的增大而增大;当偏心率e分别为0.1和0.2时,可以提高径向速度的分布区间;当偏心率e>0.2时,内部存在一些漩涡导致速度波动比较大,这种流体趋势并不有利于筒体内部流体的混合。研究结果对双层桨偏心搅拌器的设计具有指导意义。 展开更多
关键词 搅拌槽 双层桨叶 偏心搅拌 粒子图像测速技术(PIV)
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改进型INTER-MIG桨搅拌槽内流场的PIV实验研究
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作者 薛亚运 周勇军 +2 位作者 陶兰兰 付勤民 鲍苏 《轻工机械》 CAS 2016年第5期39-43,共5页
针对二维粒子图像测速技术(particle image velocimetry,PIV)的局限性,利用三维粒子成像测速技术(PIV)对改进型INTER-MIG桨搅拌槽流的轴向速度、径向速度、切向速度的分布进行研究,介绍了三维PIV系统的结构组成,再利用二维PIV对流场进... 针对二维粒子图像测速技术(particle image velocimetry,PIV)的局限性,利用三维粒子成像测速技术(PIV)对改进型INTER-MIG桨搅拌槽流的轴向速度、径向速度、切向速度的分布进行研究,介绍了三维PIV系统的结构组成,再利用二维PIV对流场进行流线分析。结果表明:无挡板时,槽内的流体受到了较强的剪切作用,而轴向速度与径向速度相对较小,整体的混合效果较差;有挡板时,流体的轴向和径向速度明显提高,增加了流体湍动效应。挡板破坏了流体内部的有序流动,桨叶前端的涡流也明显减弱。 展开更多
关键词 搅拌器 粒子图像测速技术 搅拌流场 速度分布
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