導流筒反應器流場的PIV實驗研究.pdf

1、攪拌槽反應器內(nèi)安裝導流筒裝置被廣泛的應用于國內(nèi)外的化工及多種工業(yè)生產(chǎn)過程當中，如結晶、選礦、生物以及聚酯工業(yè)等多個領域。本文以CBY槳作為研究體系，應用先進的粒子圖像測速PIV技術，對帶導流筒攪拌槽反應器內(nèi)的平均速度、湍流動能等流場性質進行實驗研究，進而優(yōu)化攪拌設備的設計，提高攪拌槽反應器工程應用的可靠性。
　　 本實驗是在攪拌槽直徑T=284mm，導流筒直徑d=184mm的全擋板有機玻璃槽內(nèi)進行的，靜液為高度H=450mm。實

2、驗對比分析了槳葉安裝方式、攪拌槽幾何構型、雙層組合攪拌槳以及雷諾數(shù)對于流場的影響，得出相關結論。通過對比單層攪拌槳上提和下壓的操作方式，得出上提式攪拌槳在本實驗的攪拌體系內(nèi)能更好的實現(xiàn)攪拌槽內(nèi)的整體流動，但是在槽底部區(qū)域存在明顯的二次流現(xiàn)象。而當把攪拌槽底部結構由平底變?yōu)闄E圓型底后，發(fā)現(xiàn)原來攪拌槽底部區(qū)域的死區(qū)和二次流現(xiàn)象均消失了，得出在橢圓型底部結構的攪拌槽內(nèi)配備上提式攪拌槳時，流體在槽內(nèi)可以很好的按照導流筒限定路徑循環(huán)流動，使攪拌效

3、率大大提高。
　　 實驗在保證CBY槳離底距離不變的情況下，在導流筒下方安裝一個標準的Rushton六直葉渦輪槳（RT槳），通過相位解析測量方法對雙層組合槳在導流筒攪拌槽內(nèi)的研究分析得出，對于上層CBY槳不同相位的平均速度和湍流動能對流場并無太大影響，而不同相位時RT槳作用下的流場卻有明顯的差異。
　　 本文還通過改變工作介質分析了不同雷諾數(shù)下導流筒攪拌槽內(nèi)流場的特性，發(fā)現(xiàn)雷諾數(shù)的變化明顯影響槽內(nèi)流體流動特性，尤其是在雙