固液攪拌槽內固相和液相速度特性的實驗研究.pdf

1、固液攪拌作為日常生活和工業(yè)生產中的一項重要操作手段，對于加快物料之間的混合和傳質有著重要的作用。目前國內外學者對于固液混合的研究主要集中于小粒徑顆粒的兩相混合，研究重點為連續(xù)相的速度和流場特性，對于大粒徑顆粒以及固液流場中顆粒的相關解析由于其對于實驗條件和后期處理要求較高，相關研究相對較少。為了進一步提高對于固液混合的相關認識，本文利用實驗手段對于低雷諾數下的大粒徑顆粒的固液混合進行分析和研究。
　　本文利用一定配比的蔗糖-氯化鈉

2、溶液和8mm石英玻璃珠進行折射率匹配，配合粒子圖像測速(PIV)技術研究了固含率從0％-8％情況下的，雷諾數為1325的PBT槳的220mm方形攪拌槽內的流場情況，對于流體速度和顆粒特性作了相關深入研究，對比并分析了不同固含率下的流場特性。
　　根據實驗結果，當固含率在0-1％時，60°相位下速度峰值和湍流動能峰值位于槳葉和槽壁之間靠近槽壁位置處，顆粒的加入對于攪拌槽內的各項速度特性以及湍流動能均沒有較大影響，平均速度和均方根速度

3、的衰減都在5％左右，顆粒集中分布于槳葉下方的槽底位置，不同相位之間的流場有一定的差異性;當固含率在0-8％時，大量顆粒嚴重影響了槽內的流場，流體的速度和湍流動能均有較大程度的衰減，0％與8％對比，渦流處速度的衰減達12％以上，湍流動能衰減達40％以上，顆粒分布情況在固含率1％以上也呈明顯上升趨勢，8％的顆粒分布在拍攝區(qū)域整體上有明顯上升;由于流體速度矢量無法穿過顆粒，純液相中原本存在的渦流被嚴重弱化，從瞬態(tài)流場的速度矢量可以進一步解釋顆