同心雙軸攪拌器固相懸浮特性研究.pdf

1、同心雙軸攪拌器是一種新型寬適應性攪拌器，具有靈活可調(diào)和高效低耗的優(yōu)點，在工業(yè)界得到了廣泛的認可。目前國內(nèi)外對同心雙軸攪拌器的研究較少，且主要集中在對單相體系的研究上。
　　本文對同心雙軸攪拌器在固液粘性體系中的臨界離底懸浮轉(zhuǎn)速、功耗特性進行了實驗研究。首先提出了一種新的基于壓力測量的臨界離底懸浮狀態(tài)判定方法，實驗證明該方法能較好的應用于固液、氣液固體系臨界離底懸浮狀態(tài)的判定?；谛绿岢龅呐R界離底懸浮狀態(tài)判定方法，實驗對比了三組同心

2、雙軸攪拌器（錨式外槳+六直葉圓盤渦輪/上揚式六斜葉開式渦輪/上揚式推進槳）以及三種單軸槳（六直葉圓盤渦輪/上揚式六斜葉開式渦輪/上揚式推進槳；D=0.35T/ D=0.53T）在粘性固液體系中的臨界離底懸浮轉(zhuǎn)速和功耗。結(jié)果表明，同心雙軸攪拌器較單軸攪拌器具有更高的功率效率，特別是當外槳轉(zhuǎn)速較大時，同心雙軸攪拌器的優(yōu)勢更加突出，而三種槳型組合中，錨式外槳加推進式槳組合的功耗效率最高。實驗研究還對比了同心雙軸攪拌器在不同的轉(zhuǎn)動模式（內(nèi)外槳同

3、向轉(zhuǎn)動、外槳靜止不動、內(nèi)外槳反向轉(zhuǎn)動）條件下的固相懸浮能力，結(jié)果表明固相懸浮性能同向模式好于單軸模式好于反向模式。此外，考慮了液相粘度、固相粒徑、固含率、固液相密度差等因素對臨界離底懸浮轉(zhuǎn)速和功耗的影響，提出了一個適用于同心雙軸攪拌器的臨界離底懸浮轉(zhuǎn)速預測公式。
　　為了更加直觀地描述同心雙軸攪拌器固相懸浮特性，采用CFD方法研究了同心雙軸攪拌器的固相懸浮特性。為了建立合理的數(shù)學模型，首先將常用的Gidaspow曳力模型和修正Br

4、ucato曳力模型的模擬結(jié)果與前人的實驗結(jié)果進行了對比，發(fā)現(xiàn)修正的Brucato曳力模型對固液兩相攪拌體系流動參數(shù)的預測更加準確。監(jiān)測距釜底1mm平面上平均固含率隨轉(zhuǎn)速的變化發(fā)現(xiàn)，平均固含率隨轉(zhuǎn)速增加先緩慢降低，后急劇下降，最后趨于平穩(wěn)。根據(jù)距釜底1mm平面上平均固含率-轉(zhuǎn)速曲線對臨界離底懸浮轉(zhuǎn)速進行了模擬預測，和實驗結(jié)果吻合良好。模擬還直觀地展示了三種槳型組合條件下的固相流型，展示了不同轉(zhuǎn)動模式和外槳轉(zhuǎn)速條件下的固含率分布和流型分布，