氣液兩相攪拌反應器流場特性實驗與數(shù)值模擬.pdf

1、攪拌反應器具有相間接觸面積大、傳熱傳質(zhì)效率高等特點，廣泛應用在化工、食品、生物、冶金、制藥、水處理以及石油等工業(yè)。攪拌反應器的攪拌效果受攪拌器類型、層數(shù)及排布方式的影響。隨著化工生產(chǎn)大型化的發(fā)展，大型氣液兩相攪拌反應器的流體特性及氣體含量、分布均勻程度及氣泡特性成為當前主要研究方向。本文采用實驗和流體仿真相結(jié)合的方法研究多層槳氣液攪拌反應器內(nèi)的流體力學性能和氣體分布特性，計算攪拌反應器的驅(qū)動功率等機械特性，為攪拌設備的結(jié)構(gòu)設計與優(yōu)化提供

2、參考依據(jù)，具有較強的實際工程意義。
　　采用計算流體動力學（CFD）技術(shù)，與歐拉-歐拉模型以及滑移網(wǎng)格法相結(jié)合，應用FLUENT流體仿真軟件，對某三層槳氣液攪拌反應器內(nèi)流體特性進行研究對比分析。三層槳設的頂層為四寬頁翼形槳（KSX），中層槳為六斜葉圓盤渦輪（XK），底層槳為拋物線式攪拌槳（PDT）。實驗研究比較中層槳位于低位、中位、高位三種情況下，攪拌反應器內(nèi)流場、氣液兩相、攪拌功率的變化。采用Euler-Euler雙流體模型研究

3、不同位置的攪拌槳的攪拌效果。當中層槳處于低位時，攪拌效果最好。仿真計算單層四斜葉槳（PBT）以及六斜葉圓盤渦輪（XK）兩種槳型不同轉(zhuǎn)速下的扭矩，將實驗與模擬得到的扭矩數(shù)據(jù)，采用 Tecplot軟件處理得到一條轉(zhuǎn)速與功率準數(shù)相關(guān)的曲線，得到兩種槳型的功率準數(shù)，驗證了模擬的準確性?；贓uler-Euler雙流體模型和群體平衡模型（PBM）分析某谷氨酸發(fā)酵罐內(nèi)部的氣液兩相流場分布、整體氣含率及氣泡粒徑分布等流體特性。為此類發(fā)酵罐的設計、優(yōu)化