固液攪拌槽中多顆粒臨界懸浮特性的實驗研究.pdf

1、固液懸浮的主要目的是使固體顆粒完全分散在液體介質(zhì)中，進而增大相間接觸面積，有效地強化固液傳質(zhì)、傳熱及化學反應的進行。針對固液懸浮機理，本論文對由標準Rushton(RT)槳驅(qū)動的層流中的多個固體顆粒的臨界懸浮進行了研究。
　　本論文通過相機分別從底部和側(cè)面追蹤不同臨界懸浮轉(zhuǎn)速下的固體顆粒的運動，并且通過Matlab識別固體顆粒的球心位置，從而獲得每一個固體顆粒的運動軌跡及速度。本論文同時采用格子波爾茲曼方法（即lattice Bo

2、ltzmann method，簡稱LBM）對實驗體系進行直接數(shù)值模擬，得到固體顆粒的軌跡，及其所受流體的力與矩，并建立受力模型。
　　根據(jù)臨界懸浮轉(zhuǎn)速的比較可以發(fā)現(xiàn)，多顆粒條件下，固體顆粒能在更低的轉(zhuǎn)速下開始發(fā)生懸浮，并且實驗還考察了顆粒尺寸和密度的影響。同時LBM的模擬結(jié)果較好地重現(xiàn)了多顆粒的懸浮過程，并且獲得的固體顆粒的運動軌跡與實驗的運動軌跡吻合得較好。本論文最后研究了固體顆粒所受到的流體的力和矩，發(fā)現(xiàn)除最后一個發(fā)生懸浮的固