双层CBY桨搅拌槽内流场的PIV研究
流体搅拌是化工工业过程中重要的单元操作，在要求传热面较大、工作介质为高粘体系或某些气液两相体系等工业过程中，多层桨搅拌槽被广泛应用。目前有关多层桨搅拌槽流场的文献集中于多层径向流搅拌桨，对多层轴向流流场研究的报导相对较少。CBY桨是轴流型搅拌桨，已成功应用于溶液聚合、催化剂制取等工业。本文采用PIV技术对双层CBY桨搅拌槽内的流场结构进行深入研究，为搅拌槽的应用、设计和优化提供参考。
在直径为0.476m的搅拌槽内，对桨叶直径为0.4T的双层CBY桨产生的流场进行了研究，得到了流体的平均速度和湍流动能分布，并分析了两桨之间层间距(C2)、下层桨离底高度(C1)、上层桨浸没深度(C3)和雷诺数对流场的影响。
实验结果表明，双层CBY桨搅拌槽内存在临界层间距C2=0.65T，小于该值时槽内可形成整体的轴向循环流动，否则槽内将产生分区流动现象。浸没深度对桨叶排出流区域的速度影响很小。降低下层桨的离底高度能加强下层桨的径向流动，并增大上层桨叶轮区和循环区流体的轴向流动。本文的研究结果对CBY搅拌槽的设计和优化具有一定的指导意义。
粒子图像测速;搅拌槽;流体搅拌;流场结构
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
高正明
2010
中文
TQ051.7
59
2010-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）