攪拌槽內(nèi)氣-液-固三相體系中液相湍流特性的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、多相流體的攪拌混合在石油化工、制藥、發(fā)酵等行業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛。深入了解攪拌槽內(nèi)的流動(dòng)特性對(duì)攪拌裝置及攪拌操作條件的優(yōu)化十分重要。目前已有許多學(xué)者對(duì)攪拌槽內(nèi)的單相體系做了大量的研究，而多相體系研究的發(fā)展相對(duì)較晚，攪拌槽內(nèi)的多相體系主要有:固-液兩相、氣-液兩相、液-液兩相和氣-液-固三相。攪拌槽內(nèi)的液體流動(dòng)多為湍流，湍流場(chǎng)的測(cè)量的方法有多種，例如:熱線（膜）風(fēng)速儀、激光多普勒測(cè)速儀和粒子圖像測(cè)速儀(PIV)。PIV能同時(shí)測(cè)量攪拌槽內(nèi)多個(gè)

2、點(diǎn)的瞬態(tài)流場(chǎng)，并且PIV的測(cè)量為非侵入式，不會(huì)對(duì)流場(chǎng)造成干擾，所以在測(cè)量流場(chǎng)時(shí)，PIV比其它測(cè)量技術(shù)有更大的優(yōu)勢(shì)。
　　 本文主要研究了攪拌槽內(nèi)氣-液兩相和氣-液-固三相中液相的微觀流場(chǎng)，討論了攪拌槽內(nèi)的速度場(chǎng)和湍流場(chǎng)的分布，考察了氣-液兩相中的氣含率對(duì)連續(xù)相的速度場(chǎng)和湍流場(chǎng)的影響以及氣-液-固三相中固體顆粒對(duì)連續(xù)相速度場(chǎng)和湍流場(chǎng)的影響。實(shí)驗(yàn)采用PIV測(cè)量了攪拌槽內(nèi)的氣-液兩相和氣-液固三相的湍流場(chǎng)，所用攪拌槽為方形攪拌槽，測(cè)量

3、面為近壁2mm平面。氣-液兩相實(shí)驗(yàn)測(cè)量了清水單相和7個(gè)不同通氣量下的流場(chǎng)，最大通氣量為160L/h，對(duì)應(yīng)的氣含率為5.78％。氣-液-固三相實(shí)驗(yàn)測(cè)量了固-液兩相、氣含率為1.42％下的三相流場(chǎng)和氣含率為3.73％下的三相流場(chǎng)。氣含率為1.42％時(shí)三相流場(chǎng)中的最大顆粒濃度為1.6％，氣含率為3.73％時(shí)三相流場(chǎng)中的最大顆粒濃度為1.0％。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:氣-液兩相中，液相速度和湍流動(dòng)能隨氣含率的增大而增大，液相湍流動(dòng)能耗散率