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常规多层桨搅拌器内混沌混合区和规则混合区共存,径向混合充分,轴向混合差。搅拌的周期性和流场的对称性产生规则区,降低了混合效率。混沌混合是混沌区的流线经过反复的拉伸与折叠、使流体处于宏观不稳定状态并蕴含内在规律性的混合形式。提高流场的非对称性和流体的宏观不稳定性,能增大混沌区,降低操作能耗、提高混合效率。目前,多层桨搅拌反应器混沌混合的强化方法及本质研究较少,制约了大型搅拌反应器的发展。本项目重点研究射流搅拌强化下偏心多层桨搅拌反应器内液相、液-液、液-固等流体的混沌混合行为及特性,分析不同偏心因子等条件下宏观不稳定频率的变化规律,以及这些变化与射流速率、机械搅拌功率的相关性;模拟计算耦合流场结构特征,分析混沌演化规律,从而了解混沌混合与宏观不稳定频率、流场结构的本质联系,最终建立偏心多层桨射流搅拌混沌混合的理论模型。研究成果可为节能型多层桨搅拌反应器设计提供理论依据。 2100433B
批准号 |
20806095 |
项目名称 |
偏心多层桨射流搅拌反应器的混沌混合特性研究 |
项目类别 |
青年科学基金项目 |
申请代码 |
B0803 |
项目负责人 |
刘作华 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
重庆大学 |
研究期限 |
2009-01-01 至 2011-12-31 |
支持经费 |
18(万元) |
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按反应器类型分:釜式反应器、塔式反应器、管道反应器(玻璃管道)。
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一种射流曝气反应器中污泥活性的研究
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采用Fluent软件的多重参考系(MRF)及标准k-ε湍流模型,针对双层平直桨叶、双层45°折叶涡轮桨和两者组合搅拌桨这3种搅拌桨,研究了不同桨叶类型搅拌槽内的流动混合特性和加料位置,结果表明:45°折叶涡轮桨和平直叶桨的上下组合桨可以增强搅拌器内流体的上下湍动,促进混合,其搅拌功率较双层平直叶桨下降37.91%,混合时间减少50.48%;选择上层桨叶尖端加料可以缩短搅拌器内液体的混合时间,提高搅拌效率.
对于气一液或气一液一固反应,利用 喷嘴使液体或气体成为高速射流,形成微细液滴或气泡以进 行反应,此类反应器称为射流反应器。例如燃料的燃烧,是利 用射流在燃烧室中使燃料形成微滴与空气进行反应的.以液 相为连续相的射流式环流反应器,则是使气体通过喷嘴形成 射流以产生微小气泡进行反应,并利用气体的功能,在提升管 与管外的环形空间形成液体的环流。都属于射流反应器.
本研究以射流流化床反应器为对象,由对反应器中流动特性的研究拓展到对反应器系统反应传递过程的研究,利用离散单元法对射流流化床反应器的中的煤气化过程进行微观层次的研究,通过数值模拟对射流流化反应器在颗粒、颗粒团尺度上的流动、气化的耦合特性进行深入研究,获得床内的微观流动特征和混合规律;进一步结合化学反应模型。获得体系中的微观传递过程与混合机理,为射流流化床作为高效粉煤气化反应器等应用提供理论基础和指导,具有重要的学术意义和广阔的应用前景。 2100433B
框式(桨)搅拌器frame agitator:gate a,}itator:gr}rr: Stirrer 在同一轴L装有一对或儿对平板,并在平板上装有垂直桨叶, 形成刚性框子的搅拌器。其结构比平桨式搅拌器}} }}} , r}在 操作时能搅动较大量的物料。适用于容易钻附或沉积于釜壁 物料的搅拌。 2100433B