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搅拌站论文水泥搅拌桩论文关于沥青搅拌的论文双层桨自吸式搅拌槽的数值模拟及实验研究【摘要】:气-液搅拌槽广泛应用在工业过程中,对其进行了许多的实验研究和数值模拟。和传统的采用强制分散方式实现气体分散的气-液搅拌槽不同,自吸式搅拌槽由于不用气体输送机械,而以搅拌桨的机械搅拌产生的压差吸入气体,在氧化反应、氨解反应、烷基化反应以及工业中的烟道气脱硫、泡沫浮选法选矿、废水处理等过程中得到了广泛应用。因此对自吸式搅拌槽进行研究,可以深入理解其内部流体的流动特性及功耗、气含率、氧传递等气-液分散性能,充分认识自吸分散的优点,为自吸式搅拌槽的工业应用提供指导意义。本文首先利用CFD方法对自吸式搅拌槽进行单相流数值模拟,考察了不同气体分散通道叶片角度、不同下层桨类型、不同桨叶间距对搅拌槽内宏观流动场的影响。研究发现:气体分散通道叶片角度、下层桨类型、桨叶间距对搅拌槽内宏观流动场有显著的影响。气体分散通道叶片角度为30。时,流体在上层桨所在平面处的流动没有出现较大的扭曲流动,漩涡较小,能量损耗较少。下层桨为六叶上斜叶桨时,下层桨具有较强的泵送能力,能够将液体有效的泵送到上层桨周围。桨叶间距增大,使槽内轴向循环流动范围增大,但是有可能造成下层桨泵送能力的降低。数值模拟结果为实验研究奠定了一定的基础。在数值模拟基础上,利用实验室现有条件,对双层桨自吸式搅拌槽内气-液分散性能进行研究,并和表面充气分散的实验数据进行比较,对比了不同桨叶组合、不同桨叶间距的气体吸入临界转速、功率消耗、气含率和传氧性能。结果表明:自吸式搅拌槽可以有效地降低功率消耗;P+PDTU(抛物线型桨和六叶上斜叶桨)组合的功率消耗小于DT+PDTU(六直叶圆盘桨和六叶上斜叶桨)组合,相对功率消耗更接近于1,气含率和容积传氧系数小于DT+PDTU组合;桨叶间距L2==,相对功率消耗较高,下层桨泵送液体的效率较高,气含率和容积传氧系数较高。研究表明,对于自吸式搅拌槽,当桨叶组合为DT+PDTU,桨叶间距L2=,有利于气液分散和混合,吸气量和气液两相之间的传质效果较好。【关键词】:自吸式搅拌槽数值模拟功率消耗气含率传氧性能【学位授予单位】:西北大学【学位级别】:硕士【学位授予年份】:2010【作者】:高勇【索取全文】Q联系Q:138113721Q联系Q:139938848【目录】:摘要3-4ABSTRACT4-8第一章前言8-11第二章文献综述11----------27第三章研究目的、内容和方法27------44第四章搅拌槽内单相流动的数值模拟44---454.