攪拌站論文水泥攪拌樁論文關(guān)于瀝青攪拌的論文雙層槳自吸式攪拌槽的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究

1、攪拌站論文水泥攪拌樁論文關(guān)于瀝青攪拌的論文雙層槳自吸式攪拌槽的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究【摘要】： 氣-液攪拌槽廣泛應(yīng)用在工業(yè)過(guò)程中,對(duì)其進(jìn)行了許多的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬。和傳統(tǒng)的采用強(qiáng)制分散方式實(shí)現(xiàn)氣體分散的氣-液攪拌槽不同,自吸式攪拌槽由于不用氣體輸送機(jī)械,而以攪拌槳的機(jī)械攪拌產(chǎn)生的壓差吸入氣體,在氧化反應(yīng)、氨解反應(yīng)、烷基化反應(yīng)以及工業(yè)中的煙道氣脫硫、泡沫浮選法選礦、廢水處理等過(guò)程中得到了廣泛應(yīng)用。因此對(duì)自吸式攪拌槽進(jìn)行研究,可以深入理解其內(nèi)部流體的流動(dòng)特性及功耗、氣含率、氧傳遞等氣-液分散性能,充分認(rèn)識(shí)自吸分散的優(yōu)點(diǎn),為自吸式攪拌槽的工業(yè)應(yīng)用提供指導(dǎo)意義。 本文首先利用CFD方法對(duì)自吸式攪拌槽進(jìn)行

2、單相流數(shù)值模擬,考察了不同氣體分散通道葉片角度、不同下層槳類型、不同槳葉間距對(duì)攪拌槽內(nèi)宏觀流動(dòng)場(chǎng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)：氣體分散通道葉片角度、下層槳類型、槳葉間距對(duì)攪拌槽內(nèi)宏觀流動(dòng)場(chǎng)有顯著的影響。氣體分散通道葉片角度為30。時(shí),流體在上層槳所在平面處的流動(dòng)沒有出現(xiàn)較大的扭曲流動(dòng),漩渦較小,能量損耗較少。下層槳為六葉上斜葉槳時(shí),下層槳具有較強(qiáng)的泵送能力,能夠?qū)⒁后w有效的泵送到上層槳周圍。槳葉間距增大,使槽內(nèi)軸向循環(huán)流動(dòng)范圍增大,但是有可能造成下層槳泵送能力的降低。數(shù)值模擬結(jié)果為實(shí)驗(yàn)研究奠定了一定的基礎(chǔ)。 在數(shù)值模擬基礎(chǔ)上,利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件,對(duì)雙層槳自吸式攪拌槽內(nèi)氣-液分散性能進(jìn)行研究,并和表面充氣分

3、散的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,對(duì)比了不同槳葉組合、不同槳葉間距的氣體吸入臨界轉(zhuǎn)速、功率消耗、氣含率和傳氧性能。結(jié)果表明：自吸式攪拌槽可以有效地降低功率消耗；P+PDTU(拋物線型槳和六葉上斜葉槳)組合的功率消耗小于DT+PDTU(六直葉圓盤槳和六葉上斜葉槳)組合,相對(duì)功率消耗更接近于1,氣含率和容積傳氧系數(shù)小于DT+PDTU組合；槳葉間距L2=0.1 m時(shí)的功率消耗小于L2=0.15 m時(shí),相對(duì)功率消耗較高,下層槳泵送液體的效率較高,氣含率和容積傳氧系數(shù)較高。研究表明,對(duì)于自吸式攪拌槽,當(dāng)槳葉組合為DT+PDTU,槳葉間距L2=0.1 m時(shí),有利于氣液分散和混合,吸氣量和氣液兩相之間的傳質(zhì)效果較好?！?/p>

4、關(guān)鍵詞】：自吸式攪拌槽 數(shù)值模擬 功率消耗 氣含率 傳氧性能 【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)【學(xué)位級(jí)別】：碩士【學(xué)位授予年份】：2010【作者】：高勇【索取全文】Q聯(lián)系Q：138113721 Q聯(lián)系Q:139938848【目錄】： · 摘要3-4· ABSTRACT4-8· 第一章 前言8-11· 第二章 文獻(xiàn)綜述11-27· 2.1 攪拌槽內(nèi)流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)研究11-16· 2.1.1 徑向流攪拌槳的實(shí)驗(yàn)研究11-12· 2.1.2 軸向流攪拌槳的實(shí)驗(yàn)研究12-13· 2.1.3 組合槳的實(shí)驗(yàn)研究13-15· 2

5、.1.4 新型攪拌設(shè)備的實(shí)驗(yàn)研究15-16· 2.2 攪拌槽內(nèi)流動(dòng)的數(shù)值模擬16-25· 2.2.1 攪拌槽內(nèi)單相流數(shù)值模擬17-20· 2.2.2 攪拌槽內(nèi)多相流數(shù)值模擬20-25· 2.3 攪拌槽內(nèi)數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合25-27· 第三章 研究目的、內(nèi)容和方法27-44· 3.1 研究目的27· 3.2 研究?jī)?nèi)容27-29· 3.2.1 攪拌槽內(nèi)單相流動(dòng)的數(shù)值模擬27· 3.2.2 攪拌槽內(nèi)流動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)研究27-29· 3.3 研究方法29-44· 3.3.1 數(shù)值模擬29-

6、35· 3.3.2 實(shí)驗(yàn)研究35-44· 第四章 攪拌槽內(nèi)單相流動(dòng)的數(shù)值模擬44-56· 4.1 模擬計(jì)算的前處理44-48· 4.1.1 建立幾何模型44-45· 4.1.2 劃分網(wǎng)格45· 4.1.3 設(shè)置邊界條件45-46· 4.1.4 湍流模型46-47· 4.1.5 求解方法47· 4.1.6 運(yùn)動(dòng)部件和靜止部件之間相互作用的解決方法47-48· 4.2 攪拌槽內(nèi)不同氣體分散通道葉片角度的數(shù)值模擬48-50· 4.3 攪拌槽內(nèi)不同下層槳時(shí)的數(shù)值模擬50-55· 4.

7、3.1 下層槳形式不同時(shí)攪拌槽內(nèi)流體的流動(dòng)特性50-53· 4.3.2 槳葉間距L_2不同時(shí)攪拌槽內(nèi)流體的流動(dòng)特性53-54· 4.3.3 下層槳尺寸(即D_d/L)不同時(shí)攪拌槽內(nèi)流體的流動(dòng)特性54-55· 4.4 小結(jié)55-56· 第五章 攪拌槽內(nèi)流動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果與討論56-78· 5.1 氣體吸入臨界轉(zhuǎn)速N_g56-57· 5.2 功耗性能57-68· 5.2.1 影響攪拌功率的因素58-59· 5.2.2 各種槳葉組合的功耗性能59-62· 5.2.3 攪拌功率的擬合公式及其與CFD模擬結(jié)果的比較62-68· 5.3 氣含率68-72· 5.3.1 不同濃度攪拌介質(zhì)中的氣含率68· 5.3.2 清水中各種槳葉組合的氣含率68-71· 5.3.3 各種槳葉組合氣含率的計(jì)算比較71-72· 5.4 傳氧性能72-75· 5.4.1 容積傳氧系數(shù)72-74· 5.4.2 比功耗傳氧系數(shù)74-75· 5.5 小結(jié)75-78· 總結(jié)與展望78-81· 1 總結(jié)78-79· 2 展望79-81· 符號(hào)說(shuō)明81-85· 參考文獻(xiàn)85-95中國(guó)學(xué)