Rushton攪拌釜內(nèi)氣-液兩相流分散狀態(tài)γ-CT測量及CFD模擬.pdf

1、Rushon氣-液攪拌釜反應(yīng)器廣泛應(yīng)用于化工、制藥、能源、環(huán)境、食品和生化等領(lǐng)域,其內(nèi)部流動特性及各相分散狀態(tài)對工業(yè)生產(chǎn)過程有著重要的影響。為保證化工過程的順利進行,對氣-液兩相流混合參數(shù)的研究顯得非常必要。但由于多相流動具有較強的隨機性,較復(fù)雜,至今多相流分散狀態(tài)仍是研究的難點和熱點,尚待進一步完善。
　　根據(jù)137Cs發(fā)射信號和探測器接受信號的Poisson分布模型,以及氣-液兩相流吸收衰減信號的二項分布模型,在給定接收信號實

2、驗樣本空間的條件下,采用最大似然估計法,對Rushon攪拌釜氣-液兩相流斷面吸收衰減γ射線信號的二維空間進行參數(shù)估計,推導(dǎo)并建立了137Csγ射線CT(Computed Tomography)測量Rushton氣-液攪拌釜內(nèi)氣含率分布的數(shù)字成像模型。
　　本文主要研究了Rushon氣-液攪拌釜內(nèi)氣泛、臨界載氣及完全循環(huán)三種氣-液分散狀態(tài),并與經(jīng)典流態(tài)圖做了對比研究,實驗結(jié)果與流態(tài)圖吻合較好。利用137Csγ射線CT掃描系統(tǒng)對Rus

3、hton攪拌釜進行了CT斷面掃描測量,通過數(shù)據(jù)處理和圖像重建得到了三種氣-液分散狀態(tài)下的斷面氣含率分布曲線及CT彩色數(shù)字圖像,并重點研究了“3-3”氣穴結(jié)構(gòu)下近槳區(qū)的氣含率分布。
　　采用歐拉-歐拉雙流體模型,結(jié)合Schiller Naumann&曳力系數(shù)模型、k e-湍流模型以及破裂與聚并Luo模型對Rushton槳攪拌釜內(nèi)氣-液兩相分散狀態(tài)進行了CFD模擬,并將數(shù)值模擬結(jié)果與實驗值進行了比較研究,結(jié)果證明在攪拌槳區(qū)模擬結(jié)果較好