偏心搅拌槽内流场特性试验研究.pdfVIP

2012年第40卷第 11期 流 体 机 械 5 文章编号： 1005—0329(2012)11—0005—05 偏心搅拌槽内流场特性试验研究 车占富，杨敏官，冯 浪，康 灿，高 波 (江苏大学，江苏镇江212013) 摘 要：在直径为340mm的平底圆筒搅拌槽内，利用PIV和固体激光发生器对固相体积浓度为20％的固液两相体系 进行了试验。结果发现，与中心搅拌相比，偏心搅拌时涡轴与搅拌轴倾斜，槽内流体的动力学扰动增大，破坏了中心搅拌 时流体流动的一致性。偏心率越大，槽内流体的轴向流动愈明显，并形成一个范围较大的单循环流动结构。偏心搅拌 时，颗粒的浓度分布较中心搅拌时均匀得多，颗粒的悬浮高度随偏心率的增大而增大，但临界悬浮转速和功率消耗也随 之增大，试验得出最佳偏心率为E=0．4。 关键词：搅拌槽 ；偏心率；固液悬浮；PIV；功率消耗 中图分类号：TQ027．3 文献标志码：A ． doi：10．3969／j．issn．1005—0329．2012．11．002 ExperimentalStudyontheFlow FieldPerformanceinEccentricallyStirredTank CHEZhan—fu，YANGMin—guan，FENGLang，KANG Can，GAO Bo (JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China) Abstract： Solid-liquidflowfieldineccentricallystirredtankwasinvestigatedbyPIV(ParticleImageVeloeimetry)andsolid— statelasergenerator．Anunbaffled，fiatbottom，cylindricalglassvesselofdiameter340mm equalingtotheliquidheightwas used．Theresultsshowthat，thevorticesinclinedwiththeverticalplaneineccentricstirredtank，whichtheturbulentkineticen— ergyissignificantSOthattheybreaktheflow fieldcoherence，comparedwithconcentricstirredtank．Axialflow isevidentand formedalargescalesin~eloopflowfieldwithhigheccentricity．Particleconcentrationhasmorewell—distributedineccentric stirredtank．Theheightsuspendedparticleswitheccentricityincreases，althoughitliftsthecriticalsuspensionspeedandpower consumption．Theeffectisbestwhentheeccentricityisequal to0．4． Keywords： stirredtank；eccentricity；solid—liquidsuspension；PIV；powerconsumption 1 前言 wodzk等对不同组合形式的双层偏心桨叶搅拌 槽 内的混合时间、功率消耗进行了试验研究 ； 搅拌与混合操作是过程工业 中十分常见的 Galletti等利用 LDV和流动可视化技术对无挡板 单元操作之一，大量应用于石油 、化工、轻工、医 偏心搅拌槽进行了研究 。 药等工业过程 中…。近年来，国内外许多学者 然而，关于偏心搅拌的研究大多集中在单相 对搅拌槽 内流场特性进行了大量 的研究工作， 体系，或缺少试验验证