固液攪拌槽內(nèi)固相和液相速度特性的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、固液攪拌作為日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要操作手段，對(duì)于加快物料之間的混合和傳質(zhì)有著重要的作用。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于固液混合的研究主要集中于小粒徑顆粒的兩相混合，研究重點(diǎn)為連續(xù)相的速度和流場(chǎng)特性，對(duì)于大粒徑顆粒以及固液流場(chǎng)中顆粒的相關(guān)解析由于其對(duì)于實(shí)驗(yàn)條件和后期處理要求較高，相關(guān)研究相對(duì)較少。為了進(jìn)一步提高對(duì)于固液混合的相關(guān)認(rèn)識(shí)，本文利用實(shí)驗(yàn)手段對(duì)于低雷諾數(shù)下的大粒徑顆粒的固液混合進(jìn)行分析和研究。
　　本文利用一定配比的蔗糖-氯化鈉

2、溶液和8mm石英玻璃珠進(jìn)行折射率匹配，配合粒子圖像測(cè)速(PIV)技術(shù)研究了固含率從0％-8％情況下的，雷諾數(shù)為1325的PBT槳的220mm方形攪拌槽內(nèi)的流場(chǎng)情況，對(duì)于流體速度和顆粒特性作了相關(guān)深入研究，對(duì)比并分析了不同固含率下的流場(chǎng)特性。
　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)固含率在0-1％時(shí)，60°相位下速度峰值和湍流動(dòng)能峰值位于槳葉和槽壁之間靠近槽壁位置處，顆粒的加入對(duì)于攪拌槽內(nèi)的各項(xiàng)速度特性以及湍流動(dòng)能均沒(méi)有較大影響，平均速度和均方根速度

3、的衰減都在5％左右，顆粒集中分布于槳葉下方的槽底位置，不同相位之間的流場(chǎng)有一定的差異性;當(dāng)固含率在0-8％時(shí)，大量顆粒嚴(yán)重影響了槽內(nèi)的流場(chǎng)，流體的速度和湍流動(dòng)能均有較大程度的衰減，0％與8％對(duì)比，渦流處速度的衰減達(dá)12％以上，湍流動(dòng)能衰減達(dá)40％以上，顆粒分布情況在固含率1％以上也呈明顯上升趨勢(shì)，8％的顆粒分布在拍攝區(qū)域整體上有明顯上升;由于流體速度矢量無(wú)法穿過(guò)顆粒，純液相中原本存在的渦流被嚴(yán)重弱化，從瞬態(tài)流場(chǎng)的速度矢量可以進(jìn)一步解釋顆