行星轮式搅拌器的实验与数值模拟

在实验和数值模拟的基础上重点研究一种新型搅拌器——行星轮式搅拌嚣,对搅拌器的搅拌功率、搅拌效率进行实验和分析,并与传统的推进式、锚式搅拌器进行比较.实验表明,其搅拌功率准数小于推进式、锚式等传统搅拌器,搅拌效率优于推进式、锚式搅拌器.搅拌过程中,行星轮发生公转和自转,同时产生较好的径向流和轴向流,形成高湍动的充分混和区...     

假塑性非牛顿流体搅拌功率的计算

本文简要地介绍了假塑性流体搅拌轴功率的计算方法,计算平均剪切速率时所需比例系数k值及其计算式和实验测定方法。我们对锚式搅拌桨在假塑性流体中的搅拌轴功率消耗正在进行研究测定,其结果将作为本文的续篇。     

同轴搅拌混合器性能的数值模拟

介绍了由锚式桨和涡轮桨组成的同轴搅拌器,并利用计算流体动力学软件对其进行了数值模拟,工作介质为牛顿流体和非牛顿流体,考虑了3种不同的工作模式:涡轮桨单独旋转、内外桨同向旋转和内外桨反向旋转。通过分析搅拌器内的功率消耗、速度分布、压力分布和剪切速率分布,得出内外桨同向旋转为该同轴搅拌器的最佳操作模式。     

在假塑性非牛顿流体中锚式搅拌器轴功率的研究

通过实验,讨论了假塑性流体搅拌轴功率计算中,锚式搅拌设备的几何尺寸以及流体流变特性的影响,对平均剪切速率与搅拌转数间的比例系数k提出了计算关联式。     

平桨式搅拌器的搅拌功率曲线测定

根据测定与关联计算,给出平桨—耙式搅拌器在全流域的功率曲线及其关联式。     

搅拌功率计算程序的开发

搅拌设备的设计除应保证工艺要求外,以较小功率消耗达到搅拌目的亦是设计目标之一。搅拌器功率计算一方面解决了需要向搅拌介质提供多少功率问题,以便有效地选择电机;另一方面为搅拌器强度计算提供依据,以保证桨叶、搅拌轴的强度。因而,搅拌器功率计算是搅拌器设计中必不可少的步骤。然而搅拌器功率计算却非常繁琐。将Rushton图算法中算图曲线数据进行人工采集,利用仿射变换对采集的数据进行了修正,最后利用B样条曲线对Rushton算图参数化插值,并利用Rushton图算法与永田进治公式法的互补特性,完成了对常规叶片形状的搅拌器功率计算程序化,以达到减小搅拌器功率计算的工作量的目的。     

筒式搅拌器的设计与性能初探

本次研究主要对筒式搅拌器的结构、原理进行了分析,并在搅拌功率和效率等方面与推进式搅拌器和涡轮式搅拌器进行了对比,结果表明,在同样的条件下,筒式搅拌器在各方面都更具优势。     

锚式和螺带式搅拌桨功率准数关联式的确定

通过对不同几何尺寸的搅拌奖和搅拌槽进行大量搅拌功率的测定,同时综合了已发表文献的实验数据,用多元回归分析法得出了适用了锚式和螺带式搅拌奖的关联式 锚式搅拌桨: 螺带式搅拌桨: 本文还逐项分析了搅拌桨主要几何尺寸对搅拌功率的影响。 对于假塑性非牛顿流体,只要把其表观粘度取代牛顿流体的粘度,就可用本文推荐的关联式计算所需搅拌功率。     

结合12000t／a苯胺基乙腈装置浅析搅拌器选型原则

从搅拌过程的主要种类、搅拌器的型式、搅拌器的选型等方面对物料搅拌进行了简述,并结合12000t／a苯胺基乙腈装置的生产实例,进行了搅拌器选型及搅拌功率计算。     

用CFD研究搅拌器的功率曲线

文中用计算流体力学的方法研究了搅拌器的功率曲线 ,对不同雷诺数范围分别进行了模拟。流动场的计算采用多重参考系法。在层流区 ,计算得到的功率曲线与文献数据趋于一致 ;在过渡流区域 ,选用不同的模型进行模拟 ,各种模型的计算结果相差不大 ;在湍流流区 ,计算得到的功率准数误差在工业许可范围内。     

叶片进口安放角对液力透平性能的影响

针对叶片进口安放角对液力透平性能影响规律认识不足的问题,架设一开式液力透平实验台,对一单级蜗壳式液力透平进行实验研究.采用结构化网格技术对该液力透平进行全流场数值计算与分析,将数值结果与实验结果相结合,验证数值计算的准确性.对不同进口安放角的叶轮进行数值研究.研究结果表明:随着叶片进口安放角的增加,液力透平小流量工况的效率有所下降,大流量工况的效率有所增加;透平的扬程和轴功率随着进口安放角的增加而增加;叶轮内部的功率损失是透平内部主要的功率损失;当叶片安放角增加时,小流量工况的功率损失有所增加,大流量工况下的功率损失有所减小;大流量工况下随着叶轮进口安放角的增加,进口液流冲角逐渐减小,因此,透平在大流量工况下功率损失减小,效率提高.     

50M~3搅拌罐的搅拌器改型

通过浸出工序使用的折叶型桨叶搅拌器和试验使用的螺旋面型桨叶配挡板的搅拌器的计算分析对比,得出螺旋面型桨叶配挡板的搅拌器不仅浸出作业效果良好,而且消耗功率更少。     

高效搪瓷板框桨的悬浮特性研究

以化工、医药等行业中涉及的固体悬浮问题为背景，设计开发了高效搪瓷板框桨（ＭＧＩ）。通过冷模实验探讨了这一搅拌器的悬浮性能、功耗及混合时间；给出了Ｒ１－ＭＧＩ桨临悬浮搅拌转速及Ｒ１、Ｒ６－ＭＧＩ桨功率准数的关联式。实验结果表明：ＭＧＩ桨结构简单、易搪瓷化，悬浮瓷化，悬浮性能良好；同锚式桨、翼型轴流桨相比，其悬浮均匀性可明显提高，且具有较低的颗粒临界悬浮转速（ｎＪｓ）；在相同功耗下，Ｒ６－ＭＧＩ桨与锚     

推进式搅拌器固液混合的计算流体力学模拟

为了研究推进式搅拌器的固液混合性能并为设计和优化提供依据,通过建立其计算流体力学模型,探讨了固体颗粒由沉积在搅拌罐底部的初态达到稳定混合的过程.搅拌器旋转、固液两相混合和罐内湍流分别采用多重参考系法、欧拉模型和标准k-ε离散模型进行模拟,初态颗粒沉积由补丁函数实现.根据流速场、固颗粒分布、力矩与功率数据研究了不同工况对力矩、功率和悬浮状态的影响,并改进底部结构以减少底部沉积.数值仿真结果表明:推进式搅拌器轴向循环显著,颗粒分布较为理想,转速和体积分数增加会提高总力矩和功率,颗粒增大则会减小压力力矩、增大切应力力矩,并且加重沉积;底挡板能够减少底部沉积并且促进颗粒悬浮.所建模型和模拟结果能够有助于加深对推进式搅拌器流场特性的了解,并有利于对其进行设计和优化.     

混和澄清器的搅拌器选择和功率消耗的研究

混和澄清器目前仍是广泛应用的液-液萃取设备,如何进一步提高其级效率和降低能耗是对混和澄清器的研究和设计的首要课题。为了能在较低的能耗下达到混和均匀流通量稳定的要求,本文报导了一种经改进的结构简单的混和澄清器以及与之相配的大梯形搅拌器的新设计。为了与其它几种常用搅拌器作比较,本文对每一种搅拌器的安装位置及相应的两相液体进口直径作了试验。取得了最佳操作数据。在水-丁酸-煤油系统的传质试验中发现,每种搅拌器在各按其最佳操作数据运转时,虽其单级传质效率均可高达97～98%,但其能耗却大不相同,按单位体积功率消耗来计算,新设计的大梯形搅拌器所需能耗仅为当前较普遍采用的Rushton式涡轮搅拌器的四分之一。本文还论述了通过高速摄影所显示的搅拌器工作细节来分析上述结果的原因。当然,尽管本实验提出了上述颇具前途的成果,但在进一步以多种不同物性系统及对放大效果作仔细的试验之前,目前尚不能宣称大梯形搅拌器已优于当前通常采用的各种搅拌器。     

计入主塔刚度的双塔自锚式悬索桥竖向弯曲频率估算公式

为方便计算自锚式悬索桥的竖向自振频率,以双塔自锚式悬索桥为研究对象,在考虑主塔刚度的影响下,应用Rayleigh法,推导了一阶对称和反对称竖弯振动频率公式,提出了主塔刚度影响系数的表达式,并对公式的可行性和适用范围进行了算例验证和讨论.研究结果表明:主塔刚度对双塔自锚式悬索桥的一阶正对称竖弯频率影响较大,对该频率进行计算时,应计入主塔刚度的影响;主塔对竖弯基频的影响程度可通过主塔刚度影响系数计算得到;由该法得到的竖弯基频计算值与有限元值误差能满足概念设计阶段的要求;该公式可用于双塔自锚式悬索桥竖弯基频的计算.     

固液混合过程的数值模拟及实验研究

基于计算流体动力学(CFD)方法,对搅拌槽中的固液混合过程进行数值模拟,研究不同转速下固液相的分布规律,并得到固体颗粒完全离底悬浮的临界转速。结果表明,对于平直叶涡轮式搅拌器,当安装高度为100 mm时,随着涡轮式搅拌器转速的逐渐增大,槽底的中心沉积区逐渐减小,固体颗粒在300 r/min的转速下达到完全离底悬浮;对于斜叶涡轮式搅拌器,固体颗粒在250 r/min的转速下达到完全离底悬浮。通过与实验结果比较,可以认为CFD方法能够较好地还原搅拌过程。此外,通过改变搅拌器叶片的角度以及搅拌器的安装位置,明确了斜叶涡轮式搅拌器更适合固液混合体系,并且在安装高度为直径的0.5～0.8倍时,能够在较低的临界转速下,使固体颗粒达到完全离底悬浮,明显降低搅拌功耗,具有良好的经济效益。     

考虑主塔刚度影响的三塔自锚式悬索桥竖弯频率计算公式

为方便计算多塔自锚式悬索桥的竖向自振频率,基于最简单的多塔自锚式悬索桥形式——三塔自锚式悬索桥,考虑主塔刚度对振动频率的影响,应用Rayleigh法,推导了1阶反对称和正对称竖弯振动频率计算公式,并提出主塔刚度影响系数的表达式。公式的精确性采用缩尺模型的模态测试结果和实际桥梁的数值分析结果进行验证。研究结果表明:主塔刚度对于三塔自锚式悬索桥的竖弯刚度影响较大,进行频率计算时不可忽略;影响程度可以通过给出的主塔刚度影响系数计算公式进行计算;公式计算结果与模态识别结果和数值分析结果的误差率均在3%以内,表明给出的公式具有较高的计算精度。     

三相异步电动机轴功率的测算公式

已知电动机的额定功率、额定电流和额定效率;测出在恒定电网电压下的空载功率、空载电流以及负载时的输入功率和定子电流、便可利用本公式计算出该负载下电动机输出的轴功率,其误差在工程允许范围之内。     

三塔自锚式悬索桥模型试验研究

介绍福州市螺洲大桥试验模型的设计、试验过程和试验研究结果.通过对实测结果与有限元计算结果的分析对比,研究三塔自锚式悬索桥这一新型结构形式的静力行为.结果表明,三塔自锚式悬索桥的结构变形和内力与外荷载基本呈线性关系,主梁挠度与主塔的水平位移之间存在密切关系,主塔刚度对多塔自锚式悬索桥的竖向刚度影响较大.