錯位攪拌槳混合性能的研究.pdf

1、攪拌與混合是化學(xué)工程和生物工程中最常見的單元操作之一，機械攪拌設(shè)備廣泛應(yīng)用于化工、食品、制藥、冶金、造紙、石油等過程工業(yè)。攪拌設(shè)備中攪拌器的設(shè)計占有重要地位，其功能是提供各過程所需要的能量和適宜的流動狀態(tài)，攪拌器結(jié)構(gòu)對流場影響很大，而流場是決定攪拌效率和性能的關(guān)鍵因素。
　　 錯位圓盤渦輪攪拌器是在標(biāo)準(zhǔn)六直葉圓盤渦輪攪拌器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的得到的，本文采用數(shù)值模擬與實驗相結(jié)合的方法來研究錯位六直葉圓盤渦輪槳的混合性能。綜合對比了

2、標(biāo)準(zhǔn)六直葉圓盤渦輪槳與錯位六直葉圓盤渦輪槳攪拌槽內(nèi)的流場及宏觀特性參數(shù)，并分析了錯位槳離底高度變化對流場的影響規(guī)律。
　　 研究結(jié)果表明，在相同操作條件下，錯位圓盤渦輪槳攪拌槽內(nèi)的流場分布優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)槳，由于流場的非對稱性，錯位槳能夠有效的促進(jìn)槳葉上部流體的混合，明顯改善槳葉下方流體的混合效果。錯位圓盤渦輪槳的排出流量準(zhǔn)數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)圓盤渦輪槳的1.7倍，混合效率提高了10％左右。
　　 不管在層流還是湍流狀態(tài)下，改變錯位攪拌槳離

3、底間隙，可以加強攪拌槽內(nèi)的軸向流動，使流場由徑流型變成軸流型。層流狀態(tài)下，C=0.15D時，上葉片下部存在渦流循環(huán);而湍流狀態(tài)下，C=0.18D時，整個槽內(nèi)流場結(jié)構(gòu)由徑流型變成了軸流型。這表明流動狀態(tài)能夠影響攪拌槽內(nèi)流型，錯位槳攪拌槽內(nèi)流型隨離底高度的變化規(guī)律與標(biāo)準(zhǔn)槳攪拌器的不同。層流下減小離底高度會降低功率消耗，增加混合時間，不利于提高混合效率;湍流下降低離底高度能夠同時減少功率消耗與混合時間，混合效率提高了45％。
　　 實