固液攪拌槽中多顆粒臨界懸浮特性的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、固液懸浮的主要目的是使固體顆粒完全分散在液體介質(zhì)中，進(jìn)而增大相間接觸面積，有效地強(qiáng)化固液傳質(zhì)、傳熱及化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。針對(duì)固液懸浮機(jī)理，本論文對(duì)由標(biāo)準(zhǔn)Rushton(RT)槳驅(qū)動(dòng)的層流中的多個(gè)固體顆粒的臨界懸浮進(jìn)行了研究。
　　本論文通過(guò)相機(jī)分別從底部和側(cè)面追蹤不同臨界懸浮轉(zhuǎn)速下的固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，并且通過(guò)Matlab識(shí)別固體顆粒的球心位置，從而獲得每一個(gè)固體顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡及速度。本論文同時(shí)采用格子波爾茲曼方法（即lattice Bo

2、ltzmann method，簡(jiǎn)稱(chēng)LBM）對(duì)實(shí)驗(yàn)體系進(jìn)行直接數(shù)值模擬，得到固體顆粒的軌跡，及其所受流體的力與矩，并建立受力模型。
　　根據(jù)臨界懸浮轉(zhuǎn)速的比較可以發(fā)現(xiàn)，多顆粒條件下，固體顆粒能在更低的轉(zhuǎn)速下開(kāi)始發(fā)生懸浮，并且實(shí)驗(yàn)還考察了顆粒尺寸和密度的影響。同時(shí)LBM的模擬結(jié)果較好地重現(xiàn)了多顆粒的懸浮過(guò)程，并且獲得的固體顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡與實(shí)驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)軌跡吻合得較好。本論文最后研究了固體顆粒所受到的流體的力和矩，發(fā)現(xiàn)除最后一個(gè)發(fā)生懸浮的固