同心雙軸攪拌器固相懸浮特性研究.pdf

1、同心雙軸攪拌器是一種新型寬適應(yīng)性攪拌器，具有靈活可調(diào)和高效低耗的優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)界得到了廣泛的認(rèn)可。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)同心雙軸攪拌器的研究較少，且主要集中在對(duì)單相體系的研究上。
　　本文對(duì)同心雙軸攪拌器在固液粘性體系中的臨界離底懸浮轉(zhuǎn)速、功耗特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。首先提出了一種新的基于壓力測(cè)量的臨界離底懸浮狀態(tài)判定方法，實(shí)驗(yàn)證明該方法能較好的應(yīng)用于固液、氣液固體系臨界離底懸浮狀態(tài)的判定。基于新提出的臨界離底懸浮狀態(tài)判定方法，實(shí)驗(yàn)對(duì)比了三組同心

2、雙軸攪拌器（錨式外槳+六直葉圓盤(pán)渦輪/上揚(yáng)式六斜葉開(kāi)式渦輪/上揚(yáng)式推進(jìn)槳）以及三種單軸槳（六直葉圓盤(pán)渦輪/上揚(yáng)式六斜葉開(kāi)式渦輪/上揚(yáng)式推進(jìn)槳；D=0.35T/ D=0.53T）在粘性固液體系中的臨界離底懸浮轉(zhuǎn)速和功耗。結(jié)果表明，同心雙軸攪拌器較單軸攪拌器具有更高的功率效率，特別是當(dāng)外槳轉(zhuǎn)速較大時(shí)，同心雙軸攪拌器的優(yōu)勢(shì)更加突出，而三種槳型組合中，錨式外槳加推進(jìn)式槳組合的功耗效率最高。實(shí)驗(yàn)研究還對(duì)比了同心雙軸攪拌器在不同的轉(zhuǎn)動(dòng)模式（內(nèi)外槳同

3、向轉(zhuǎn)動(dòng)、外槳靜止不動(dòng)、內(nèi)外槳反向轉(zhuǎn)動(dòng)）條件下的固相懸浮能力，結(jié)果表明固相懸浮性能同向模式好于單軸模式好于反向模式。此外，考慮了液相粘度、固相粒徑、固含率、固液相密度差等因素對(duì)臨界離底懸浮轉(zhuǎn)速和功耗的影響，提出了一個(gè)適用于同心雙軸攪拌器的臨界離底懸浮轉(zhuǎn)速預(yù)測(cè)公式。
　　為了更加直觀地描述同心雙軸攪拌器固相懸浮特性，采用CFD方法研究了同心雙軸攪拌器的固相懸浮特性。為了建立合理的數(shù)學(xué)模型，首先將常用的Gidaspow曳力模型和修正Br

4、ucato曳力模型的模擬結(jié)果與前人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)修正的Brucato曳力模型對(duì)固液兩相攪拌體系流動(dòng)參數(shù)的預(yù)測(cè)更加準(zhǔn)確。監(jiān)測(cè)距釜底1mm平面上平均固含率隨轉(zhuǎn)速的變化發(fā)現(xiàn)，平均固含率隨轉(zhuǎn)速增加先緩慢降低，后急劇下降，最后趨于平穩(wěn)。根據(jù)距釜底1mm平面上平均固含率-轉(zhuǎn)速曲線對(duì)臨界離底懸浮轉(zhuǎn)速進(jìn)行了模擬預(yù)測(cè)，和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好。模擬還直觀地展示了三種槳型組合條件下的固相流型，展示了不同轉(zhuǎn)動(dòng)模式和外槳轉(zhuǎn)速條件下的固含率分布和流型分布，