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Lightnin静态混合器内气泡分散流体动力学特性实验研究

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以Lightnin静态混合器(LSM)内水-空气气液两相体系为研究对象,在连续相水表观速度UL=0.071～0.127 m/s和离散相空气表观速度UG=0.007～0.042 m/s的条件下,研究内径100 mm的LSM内气液两相湍流流动阻力与气泡分散水动力学行为.使用分辨率为1920×1080的高速相机Revealer-2F04M采集混合器内不同轴向窗口的气泡群演化过程.结果表明:当UL<0.085 m/s和UG=0.025～0.042 m/s时,LSM内的流型为泡状流.随着气泡群流经混合元件数的增加,气泡群的Sauter平均直径d32逐渐减小.当液体表观速度UL≤0.085 m/s时,Sauter平均直径d32随气体表观速度的增加先减小后增大;UG=0.028 m/s时d32达到局部最小值,53％的气泡直径dB/D0在0.02～0.05范围内.Sauter平均直径、内径与无量纲停留时间τ之间的关系满足d32/D0=0.031τ-0.14We-0.41.平均气含率α的增大显著增加了单位体积内气泡数量密度,加剧气泡与元件表面碰撞频率,增大旋涡二次流强度,导致摩擦系数显著降低;采用Lockhart-Martinelli方法对实验数据回归,得到气液两相流压降预测常数C的关联式:C=5.26×105UG-0.91/Re0.74.
Experimental investigation of turbulent dispersion and hydrodynamic behavior of bubble in Lightnin static mixer

禹言芳、刘桓辰、孟辉波、刘励图、李毓、吴剑华

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沈阳化工大学机械与动力工程学院,辽宁沈阳110142

沈阳化工大学辽宁省高效化工混合技术重点实验室,辽宁沈阳110142

静态混合器 气液两相 Sauter平均直径 气含率 压降

辽教函[2018]35号21476142LJKZ04292018921512022-MS-03102019-ZD-0082RC200032

2022

10.11949/0438-1157.20220313

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(8)
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