剛?cè)峤M合攪拌槳強(qiáng)化流體混合過程中的節(jié)能降噪行為研究.pdf

1、流體在攪拌反應(yīng)器內(nèi)混合時(shí)，攪拌槳獲得的能量主要用于流體旋轉(zhuǎn)、內(nèi)部傳遞和消耗在流體混合噪聲中。選擇合適的攪拌槳類型，降低流體混合噪聲，提高能量利用率，能夠強(qiáng)化流體混合行為。采用實(shí)驗(yàn)分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，研究了剛?cè)峤M合槳在流體混合過程中的流固耦合運(yùn)動與節(jié)能降噪行為，對比分析內(nèi)部流體流動情況和噪聲變化情況，具體研究結(jié)果如下：
　　①剛?cè)峤M合攪拌槳通過自身波動的運(yùn)動方式，增加了槳葉與流體之間的相互作用力，使能量在攪拌槽內(nèi)的分布更加均

2、勻，強(qiáng)化了流體的混合行為。剛?cè)峤M合槳提高了流體的軸向運(yùn)動，使流體更好地從底部流動至頂部，從而促進(jìn)整個(gè)槽子流體的充分混合。
　?、诋?dāng)轉(zhuǎn)速為210 rpm時(shí)，在剛?cè)峤M合槳作用下，位于槳葉上方區(qū)域和槽內(nèi)底部流體的湍動強(qiáng)度增加更明顯，此外流體的湍動能分布更為均勻，有利于槳葉尖端處能量的耗散。剛?cè)峤M合槳可以更有效地把能量從槳葉尖端傳遞至整個(gè)流體中，減少攪拌槽內(nèi)的“死區(qū)”范圍，有助于流體混合過程中能量的高效利用。
　?、蹖?shí)驗(yàn)運(yùn)用宏觀不穩(wěn)

3、定頻率反應(yīng)流體微觀運(yùn)動復(fù)雜程度，流場可視化技術(shù)反應(yīng)流體宏觀混合效果。當(dāng)轉(zhuǎn)速N為90rpm時(shí)，剛?cè)峤M合槳攪拌反應(yīng)器內(nèi)的宏觀不穩(wěn)定性頻率比剛性槳高50.5％，混合時(shí)間縮短了46.5%。
　?、軘嚢璨酆蛿嚢杵魇窃肼暤闹饕搭^，同時(shí)攪拌器的噪聲分布呈以攪拌軸為中心的中心對稱狀態(tài)，并從攪拌軸到攪拌槽，噪聲呈衰減趨勢。在同一信號位置處，條件相同時(shí)，剛?cè)峤M合槳的不同頻率所對應(yīng)聲壓級都要低于剛性槳。在流體混合時(shí)，組合槳可提高能量的利用率，使得用于