首页|逆流桨强化搅拌槽内流体混沌混合及流场结构失稳研究

逆流桨强化搅拌槽内流体混沌混合及流场结构失稳研究

扫码查看
原文链接
  • 国家科技期刊平台
  • NETL
  • NSTL
  • 万方数据
  • 维普
在传统三斜叶桨的基础上,结合逆流桨结构,提出三斜叶逆流桨,以破坏或者消除搅拌槽内稳定的对称性流场结构,提高流体传递效率及混沌混合程度.结合实验和模拟两种方法,主要研究了上推式三斜叶桨(PBTU)、外推内压式三斜叶逆流桨(PBTC-U)、外压内推式三斜叶逆流桨(PBTC-D)三种桨叶体系以及不同外层桨叶长度的PBTC-U桨体系内搅拌功耗、混合时间、混沌特性参数、流场结构以及流体速度分布.实验结果表明,N=130 r/min时,PBTC-U桨相对于PBTU桨和PBTC-D桨,体系混合时间分别从22.0、37.5 s缩短到16.5 s,功耗分别降低了5.6％和12.8％,LLE值分别提高了13.69％和37.01％.在确定PBTC-U桨适宜外层桨叶长度的研究中发现当外层桨叶长度D2=0.375D时,搅拌功耗最低且混合时间最短.PBTC-U型逆流桨通过内外层桨叶的逆流作用,强化体系内流体的随机运动,使得流场的不稳定性得到增强,对称性被破坏,进而流场结构失稳,流体混合效率得到提高.另外,PBTC-U桨可以增强流体轴、径向速度分布的波动性,有利于提高体系的混合效率.
Chaotic mixing intensification and flow field structure instability in stirred reactor by counter-flow pitched-blade turbine

刘作华、周毅林、熊黠、陶长元、王运东

展开 >

重庆大学化学化工学院,重庆400044

煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆大学,重庆400044

化学工程联合国家重点实验室,清华大学,北京100084

逆流桨 最大Lyapunov指数 搅拌功耗 数值模拟

国家自然科学基金面上项目国家自然科学基金重点项目重庆市研究生科研创新项目国家重点研发计划重庆市技术创新与应用发展专项面上项目

2207803021636004CYS180312019YFC1905802cstc2020jscx-msxmX0163

2022

10.11949/0438-1157.20210596

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2022.73(1)
  • 7
  • 15