轴流浆搅拌槽内的微观混合特性
Maxblend搅拌桨在高粘性流体中的微观混合性能研究
Maxblend搅拌桨在高粘性流体中的微观混合性能研究陈若钊;秦青;梁武斌;张敏革;罗根祥【摘要】应用商用FLUENT软件包,采用多重参考系法,对Maxblend搅拌桨在多种不同类型流体中的混合性能进行数值模拟研究,得出搅拌槽内流体的速度分布特征和循环状况.结果表明,流体的高速流动区域很大,约占整个搅拌槽体积的70％左右;最大轴向速度出现在搅拌槽的中间横截面上(Z/H =0.5),最大无因次切向速度出现在液面处;在搅拌槽底部,流体主要进行轴向运动;不同类型流体的无因次轴向速度均随着搅拌雷诺数的增大而增大,随着流体特征指数的增大而减小;轴向和切向循环量数随流体特征指数有下降趋势.研究结果对搅拌装置的结构优化及Maxblend搅拌桨的广泛应用具有重要指导意义.【期刊名称】《沈阳理工大学学报》【年(卷),期】2014(033)005【总页数】6页(P32-37)【关键词】多重参考系法;Maxblend搅拌桨;非牛顿流体;混合性能【作者】陈若钊;秦青;梁武斌;张敏革;罗根祥【作者单位】辽宁石油化工大学,辽宁抚顺113001;沈阳理工大学环境与化学工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学环境与化学工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学环境与化学工程学院,辽宁沈阳110159;辽宁石油化工大学,辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】TQ027搅拌器是一种典型的过程设备单元，它主要通过强制手段对物料中的气体或气泡、液体或液滴、甚至悬浮颗粒等物料搅拌混合均匀[1]。
Maxblend搅拌桨是日本住友重机公司开发的一种大型宽叶搅拌桨，具有低能耗、制造简单且易清洁、适用范围广等优点[2]。
它可应用于悬浮物聚合、高粘度液体中气体吸收等工业过程[3]。
国内外学者采用实验手段对Maxblend搅拌桨的宏观流动规律进行的研究比较多[4]。
计算流体力学(CFD)[5-7]技术应用于航空航天、机械、化工、海洋等领域已屡见不鲜，它借助于计算机将过程中的流体流动、传热、传质等现象计算出来。
搅拌槽反应器内宏观和微观混合及过程强化
关键词 ：搅拌槽反应器 宏观混合 微观混合 混合时间 实验 数值模 拟
中图分 类号 ：ＴＱ ０ ２ ７ 文献标识码：Ａ
搅 拌槽 反应器 是石 油 、化工 、制药 、冶金 等领 域最 常用 的反应 器 ，搅拌 桨 的复杂构 型和 旋转运 动
第２ ９卷 第 ３期
２ ０ １ ３ 年６ 月
化 学 反 应 工 程 与 工 艺
Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｒｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
、 ， ｏ ｌ ２ ９ ． Ｎｏ ３
导致搅 拌槽 内产 生 时空结构 极为 复杂 的流体 流动及 混合 过程 。尤其对 于工 业 中普 遍涉 及 的氧 化 、硝 化
等 快 反应体 系 ，多相物料 的混 合状 况直接 影 响产物 的收率 及产 品质量 等 ，对 搅拌槽 反应 器 内的多相 混
合过程 进行 研 究是反应 器设 计和 工程放 大 的重要 基础 。根 据研 究尺度 的不 同，通 常将混 合过 程分 为宏
观 混合 时 间 。经过 逾半 个多 世纪 的发展 ， 目前 混合 时 问的实验 测量 方法 非常之 多 Ｊ ，如温差 法 、光学
收 稿 日期：２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． １ ２ ； 修订 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ４ — ２ ０ 。 作 者简 介：段 晓 ￣（ １ ９ ８ ９ －） ，女 ，博 士研 究生 ；杨 超 （ １ ９ ７ １ 一） ，男 ，研究员 ，通 讯联 系人 。Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ｃ ｈ ａ ｏ ｙ ａ ｎ ｇ ＠ｈ ｏ ｍ ｅ ． ｉ ｐ ｅ ． ａ ｃ ． ｃ ｎ 。
搅拌槽内混合过程的模拟计算方法
搅拌槽内混合过程的模拟计算方法作者：李健达张洪波刘媛来源：《当代化工》2016年第08期摘要：利用CFD软件Fluent，对搅拌槽内的混合过程进行了模拟计算。
通过整体监测槽内示踪剂浓度的最大、最小值的来计算混合时间，并定义混合体积描述宏观混合过程。
结果表明：桨叶产生的流场分布—平行流与文献的PIV研究监测结果具有良好的一致性；整体监测得到的混合时间之间的差值较小；混合体积曲线能够从宏观的角度来分析搅拌混合过程。
关键词：计算流体动力学（CFD）；混合时间；整体监测；混合体积中图分类号：TQ 027.2 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）08-1986-03Abstract： Based on computational fluid dynamics （CFD） software Fluent， the mixing process in stirred tank was simulated and calculated. Mixing performance was concerned. The global monitoring method was used to calculate mixing time by means of maximum and minimum values of tracer concentration. And the mixing volume was defined to describe the macroscopic mixing process. The results show that parallel flow pattern is good consistent with PIV literature findings. The difference of mixing time is small between maximum and minimum values. Mixing volume curves can be used to analyze mixing process from macro perspective.Key words： computational fluid dynamics （CFD）； mixing time； global monitoring；mixing volume搅拌设备使用历史悠久，大量应用于化工、医药、食品、采矿等行业中[1]。
双层组合桨搅拌槽内气液微观分散特性
第37卷第8期2009年8月 化 学 工 程CHE M I CAL E NGI N EER I N G (CH I N A ) Vol .37No .8Aug .2009基金项目:国家重点基础研究专向经费资助项目(2006CB623804)作者简介:李良超(1976—),男,博士研究生,研究方向为多相流与计算流体力学,E 2mail:tchllc@;冯连芳,通讯联系人,E 2mail:fenglf@zju .edu .cn 。
双层组合桨搅拌槽内气液微观分散特性李良超,王嘉骏,顾雪萍,冯连芳(浙江大学化学工程与生物工程学系化学工程国家重点实验室,浙江杭州 310027)摘要:采用双电导电极探针法对双层组合桨搅拌槽内气液相界面积特性进行了实验研究,考察了通气量、搅拌转速和桨组合对槽内相界面积的影响。
结果表明:对于上层桨为上翻斜叶桨和下层桨为凹叶桨的组合,随着通气量的增加,搅拌槽内大部分区域的相界面积增大,但在槽底区域减小。
随着搅拌转速的增加,在叶轮区域的相界面积增加明显,而在槽底和液面区域基本不变化。
上下层桨的分散能力和气体分布器结构和操作条件密切相关。
对于近壁管式气体分布器搅拌槽,在较低通气量下,上层桨对气液分散起着主要作用,而在高通气量下,下层桨的作用增强,起主要作用。
带圆盘的搅拌桨对气体具有良好的阻缓作用,不同气速下均具有优异的气液分散能力。
关键词:气液搅拌槽;组合桨;气液相界面积;双电导电极探针中图分类号:T Q 32.5.15 文献标识码:A 文章编号:100529954(2009)0820024204Local gas 2li qui d dispersi on properti es i n a dual 2impeller sti rred vesselL IL i a ng 2chao,W ANG J i a 2jun,GU Xue 2p i n g,FENG L i a n 2fang(State Key Laborat ory of Che m ical Engineering,Depart m ent of Che m ical and B i ochem ical Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310027,Zhejiang Pr ovince,China )Abstract:The l ocal gas 2liquid interfacial area in a dual 2i m peller aerated vessel was measured with double 2ti p conductivity p r obes f or investigating the influence of gas inlet rate,r otati onal s peed and i m peller combinati on on the interfacial area in the vessel .The result shows that for the i m peller combinati on with up 2pu mp ing p itch turbine as upper i m peller and concave blade turbine as l ower i m peller,the gas 2liquid interfacial area rises with the increase of the superficial vel ocity in the vessel,expect for that in the bott om regi on .The gas 2liquid interfacial area increases obvi ously in t w o i m peller regi ons with increasing r otati onal s peed while al m ost unchanged in bott om regi on and surface regi on .The gas dis persi on capabilities of upper and l ower i m peller were affected by the structure of the s parger and operating conditi on .For the vessel discussed herein,at the l ow gas inlet rate,the upper i m peller contributes more f or the gas dis persi on .W ith the increase of the gas inlet rate,the effect of the l o wer i m peller increases and gradually shows the maj ority contributi on t o the gas dis persi on .The i m pellers with disc can p revent the air escape fr o m the vessel and perfor m g ood gas dis persi on .Key words:gas 2liquid stirred vessel;i m peller co mbinati ons ;gas 2liquid interfacial area;double 2ti p conductivity pr obes 气液搅拌反应器因其操作灵活,适用性强的优点,在工业生产中应用广泛。
搅拌槽内三相混合特性的数值模拟
第４ ２卷
４ 结 论
第 ４期
化
工
机
械
５ ５ ３
值模拟研 究 ［ Ｊ ］ ．化 学 反 应 工 程 与 工 艺 ， ２ ０ ０ ８ ， ２ ４
（ ２ ）： ９ ７—１ ０ ２ ．
４ ． １ 自吸式龙 卷 流 型搅 拌 槽 的液 相 速度 场 形 成
两个 大 的漩 涡 ， 有利 于物 料 之 间充 分地 接 触 与 混
三 相状 态 ： 气 相为 空气 ； 液相 为 清水 ， 其 密 度 为
９ ９ ８ｋ ｇ ／ｍ。， 粘度 为
１ ｍ Ｐ ａ・ ｓ ； 固相 采 用 粒 径 ｄ 。为
１ 计算 模型 ’
１ ． １ 几 何模 型
５ ０ １ ￣ ｍ 的石英 砂 ， 其密 度 Ｐ 为２ ６ ５ ０ ｋ ｇ ／ ｍ ， 体 积分 数为 ０ ． ５ ％， 最初 分布 在搅 拌 槽 底 部 ， 当桨 叶转 动
起来 后会 逐渐 悬 浮起来 充满 整个 搅拌 槽 。
笔者选 取 的模 拟 对 象 为 平 底 圆 柱 形 搅 拌 槽
西 北 大学 研 究 生创 新 人 才 培 养基 金 项 目（ Ｙ Ｚ Ｚ １ ２ ０ ４ ０ ） ， 陕 西 省 教 育 厅 科 研 项 目基 金 （ １ １ Ｊ Ｋ １ ０ ・ ２ １ ） 。 曹乔 乔 ， 女， １ ９ ９ ０年 ５月 生 ， 硕 士研 究 生 。陕 西 省 西安 市 ， ７ １ ０ ０ ６ ９ 。
搅拌 槽 内径 Ｄ ３ ０ ０ ｍ ｍ
搅拌 槽 高度 Ｈ ４ ０ ０ ｍ ｍ 液 位高度 Ｈ ３ ０ ０ ｍｍ 搅 拌器直 径 Ｄ ｌ Ｏ ０ ｍ ｍ
桨 叶安装 高度 （ 自吸式 龙 卷 流型 搅 拌槽 ） Ｌ
多层桨搅拌槽内的微观混合特性
0.30
0.25 0.20 0.15 0.10
Simulation
F 1
Exp.
F 2
X Q
0.05
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
Da
图 4 进料位置对产物分布的影响 Fig.4 Effect of feeding position on XQ
4.4 不同组合桨对产物收率的影响比较 在其他操作条件均不变时，考察不同组合桨型对收
最弱的情况，故实验中均取进料时间 1 800 s，这样可消 除宏观混合对产物分布的影响.
0.30 0.27
I. Triple CBY impeller II. HD−6+2CBY impeller
X Q
0.24
0.21
500 1000 1500 2000 2500 Time (s)
图 2 进料时间对产物分布的影响 Fig.2 Effect of feeding time on XQ
采用槽径 R=0.476 m 的平底圆形有机玻璃搅拌槽， 三层桨操作时槽内液体高度 H 与槽径 R 之比(H/R)为 1.8. 内设 4 块挡板，挡板宽度 Wb 为槽径的 1/10. 采用两种 不同的搅拌器：桨型 I 为三层桨径 D=0.189 m 的下压式 轴流翼型 CBY 桨，桨间距 D，底桨距槽底 R/3；桨型 II 为底桨采用桨径 0.189 m 的 HD−6 凹叶涡轮桨，其他操 作条件不变. 采用的两个进料点分别为：液面附近处进 料 F1(液面下 0.1 m，距离轴中心 0.07 m，与挡板成 45° 角)；底层桨桨叶区进料 F2(离槽底 0.13 m，距离轴中心 0.086 m，与挡板成 45°角). 图 1 为安装三层 CBY 桨时 的实验装置示意图，及两种桨的结构示意图. 2.3 实验方法
搅拌槽内流动与混合过程的实验研究及数值模拟
搅拌槽内流动与混合过程的实验研究及数值模拟标题：搅拌槽内流动与混合过程的实验研究及数值模拟：理解、探索和优化一、搅拌槽内流动与混合过程的背景和意义搅拌槽是用于工业生产和实验研究中的常见设备，广泛应用于化工、生物工程、制药等领域。
搅拌槽内的流动与混合过程直接影响物料的均质性和反应效果，因此对搅拌槽内流动与混合过程的研究具有重要的理论和实践意义。
二、实验研究方法与结果分析1. 实验设备和方法在研究搅拌槽内流动与混合过程时，首先需要根据实验要求选择合适的搅拌槽类型和尺寸。
通常使用搅拌叶片来实现搅拌，可以采用旋转速度、叶片形状和数量等参数进行调节。
为了观察流动和混合效果，可以借助物料染色、粒子示踪等方法。
2. 实验结果与讨论根据不同的实验条件和参数设置，可以得到不同的实验结果。
在观察搅拌槽内流动与混合过程时，主要关注以下几个方面：流动模式（层流或湍流）、涡旋结构、物料分布均匀性等。
通过实验结果的分析，可以得到搅拌槽内流动与混合过程的特征和规律，为后续数值模拟提供参考。
三、数值模拟方法与结果验证1. 数值模拟方法数值模拟是研究搅拌槽内流动与混合过程的重要手段，可以通过计算流体力学（CFD）方法来模拟流场，进而分析流动特性和混合效果。
数值模拟需要建立合适的数学模型和边界条件，选择合适的网格划分和求解算法。
还需要通过实验数据对数值模拟结果进行验证。
2. 数值模拟结果与实验验证通过数值模拟可以获取搅拌槽内流场、浓度分布等重要参数，通过与实验数据进行对比和验证，可以评估数值模拟的准确性和可靠性。
在模拟结果与实验验证的基础上，可以进一步深入分析搅拌槽内流动与混合过程的机理和影响因素，为工程实践提供指导。
四、个人观点和理解在对搅拌槽内流动与混合过程的研究中，我对以下几点有一些个人观点和理解：1. 流动模式与混合效果的关系：流动模式对混合效果有着直接的影响，层流和湍流之间的转变会导致混合程度的变化。
在工程设计中，需要根据实际需求选择合适的搅拌方式和参数，以达到最佳的混合效果。
组合桨搅拌槽内混合过程的实验研究及大涡模拟
北京化工大学学报（ 自然科学版） Journal of Beijing University of Chemical Technology （ Natural Science）
Vol． 38 ，No． 6 2011
组合桨搅拌槽内混合过程的实验研究及大涡模拟
赵 静 蔡子琦 高正明
L S = min （ κd， C S V1 / 3 ） ， 子尺度混合长度， κ 为卡门常 d 为与壁面距离， C S 为 Smagorinsky 系数， V 为网 数， Lilly 动力模式中， 格单元体积， 在 Smagorinsky系数 C S 由各处流动信息动态计算得到。 由于 SmagorinskyLilly 动力亚格子模型 （ DSLM ） 比标准 SmagorinskyLilly 模式有较多改善［18］， 本文选用 DSLM 模型 进行大涡模拟。 得到流场数值后， 将其代入浓度输运方程 C ρC + ρu j + SC （ 4） Γ t x j l x j
· 23·
下操作。搅拌桨为三层组合桨， 桨径 D 均为 0. 4 T， 其中顶 层 桨 和 中 层 桨 为 宽 叶 翼 形 桨 上 提 式 操 作 （ WH U ） ， 见 图 1 （ b） ， 底桨为半椭圆管盘式涡轮 （ HEDT） ， 见图 1 （ c ） 。 底桨离底距离 ΔC 为 0. 4 T， 与中层 桨 间 距 C1 为 0. 48 T， 上 两 层 桨 间 距 C2 为 0. 48 T， 液位高度 H 为 1. 8 T。搅拌转速为 1. 5 r / s， 计 算得 到 雷 诺 数 为 53826 ， 桨 叶 叶 端 线 速 度 V tip 为 0. 895 m / s。 加料点（ F ） 位置选在液面附近， 径向方向距壁 面 50 mm 处。 监 测 点 共 有 7 个， 分别位于液面 （ P1 ） 、 顶层桨高度（ P2 ） 、 上两层中间（ P3 ） 、 中层桨高 度 （ P4 ） 、 下两层桨中间 （ P5 ） 、 底层桨高度 （ P6 ） 及槽 底部（ P7 ） ， 径向方向距壁面亦为 50 mm。 加料点和 监测点分别分布在槽子的两侧且位于相邻两块挡板 的中间平面上。具体位置如图 1 （ a） 所示。
桨式搅拌器安装高度对搅拌效果的数值模拟
桨式搅拌器安装高度对搅拌效果的数值模拟许卓;赵恒文;郑建坤【摘要】搅拌器安装高度对搅拌效果的影响一般采用实验研究方法,运用数值模拟技术系统的研究较少.通过FLUENT软件系统地研究了桨式搅拌器在不同安装高度下搅拌槽内流场的湍流强度分布、流速分布以及在不同安装高度下搅拌功率的大小.结果表明,搅拌器在合适的安装高度下,搅拌功率随着安装高度的增加有细微的减小；在不合适的安装高度下,搅拌效果会受到影响,功率会增加.%This paper uses the experimental method to research on the mixing effect of blender installation height generally instead of the use of the numerical simulation method.lt also makes a study of the turbulence intensity distribution of flow field in stirred tank, velocity distribution and mixing power throughthe FLUENT software systems for OAR type stirrer at the different installation height. Results indicate that, at the appropriate installation height, the mixing power is slightly reduced with the height increase; atthe inappropriate installation height, mixing effect is affected, but the power is increased.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2013(042)002【总页数】4页(P178-181)【关键词】数值模拟;安装高度;搅拌功率;FLUENT【作者】许卓;赵恒文;郑建坤【作者单位】河海大学能源与电气学院,江苏南京211100【正文语种】中文【中图分类】TH1320 引言轴流式搅拌装置历史悠久，主要原理是通过搅拌器的桨叶旋转产生高速的轴向流动，强制液体在容器内部做轴向循环流动，从而达到减小边界层厚度、强化传质、加速传热及快速均匀混合的目的［1］。
搅拌槽内流动与混合过程的实验研究及数值模拟
搅拌槽内流动与混合过程的实验研究及数值模拟一、搅拌槽内流动与混合过程的实验研究搅拌槽是化工生产中常见的设备之一，其内部流动与混合过程对产品质量和生产效率有着重要影响。
在实际生产中，对搅拌槽内流动与混合过程进行深入研究，能够有效改善生产工艺，提高产品质量。
基于此，进行搅拌槽内流动与混合过程的实验研究至关重要。
在实验研究方面，可以采用多种手段来探究搅拌槽内流动与混合过程，如流场测量、混合效果评价等。
流场测量可以通过使用PIV（Particle Image Velocimetry）等技术，来获得搅拌槽内流动的速度场分布，进而分析流体在搅拌槽内的运动规律。
混合效果评价则可以通过添加示踪剂，观察示踪剂在不同搅拌条件下的分布情况，从而评价搅拌槽的混合效果。
通过这些实验手段，可以全面了解搅拌槽内流动与混合过程的特性，为生产提供可靠的数据支持。
二、搅拌槽内流动与混合过程的数值模拟除了实验研究，数值模拟也是研究搅拌槽内流动与混合过程的重要手段之一。
借助数值模拟，可以对搅拌槽内流动与混合过程进行全面、深入的分析。
数值模拟可以基于CFD（Computational Fluid Dynamics）软件，建立搅拌槽的几何模型，设定边界条件和流体性质，进行流场的数值模拟。
通过数值模拟，可以获得搅拌槽内流动的速度场、压力场等重要参数，进而分析搅拌槽内流动的特性。
还可以借助数值模拟，对不同搅拌条件下的混合效果进行评估，进而优化搅拌操作参数，提高混合效果。
三、个人观点和理解总结回顾：通过实验研究和数值模拟，我们可以全面地了解搅拌槽内流动与混合过程，为生产提供可靠的数据支持。
在未来的研究中，可以进一步深入探讨不同搅拌条件下的流动与混合规律，优化搅拌槽的设计和操作参数，实现更好的混合效果。
结语：通过本文对搅拌槽内流动与混合过程的实验研究及数值模拟的探讨，相信读者对该主题有了更深入的理解。
在今后的实际工作和研究中，希望能够更加注重实验和数值模拟相结合，不断完善搅拌槽内流动与混合过程的研究，为搅拌槽的优化和工艺改进提供有力支持。
组合桨搅拌槽内部流场及混合时间数值模拟
排灌机械工程学报Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering [2019年1月Jan . 2019|■第37卷第1期||Vol .37 No.1doi # 10.3969/j .issn .1674-8530.17.0160组合桨搅拌槽内部流场及混合时间 模拟* #亮，李(燕山大学机械工程学院，河北秦皇岛066004)董敏摘要： 合形式的 在 应用的 ，采用 流体力学分析方式，将 ：带撹拌桨和六斜叶圆盘涡轮撹拌桨在撹拌槽内部流场进行研究，采用多重参考系（MRF)方法建模型， Navier -Stokes方程和标准瑞流模型 部流体产生的流场进行数，分析 在180,240,300 r /min的 速下产生的流场数据，并在 入 ，过 合时间的测定. $ 液相在 出现了典型的旋涡流型，设定 ，分析示踪剂在 的浓度变化曲线，得出混合时间为9.6 s，并对比得出240 r/min转速的 效果和混合时间以及撹拌功 业生产具有 的结论，通过工业放大的试验形式验证了模型的正确性，为 流体湍流 的 和工程应用提供了理论依据.关键词# 及 叶组合桨；计算流体力学；多重参考系；数值模拟；示踪剂中图分类号：S 277.9文献标志码：A文章编号# 1674-8530(2019)01-0043-06董敏,夏晨亮，李想.组合桨搅拌槽内部流场及混合时间数值模拟[J ].排灌机械工程学报,2019,37( 1 ):43-48.DONG Min, XIA Chenli^mg, LI Xiang. Numerical simulation of internal flow field and mixing time in stirred tank witli combined paddles % J& .Journal of drainage and irrij^ation machinery engineering(JDIME) , 2019,37(1) ： 43-48.(in Chinese)Numerical simulation of internal flow field and mixing timein stirred tank with combined paddlesDONGMin * % XIA Chenliang % LI Xiang(School of Mechanical Engineering, Yanshan University, Qinhuangdao,Hebei 066004, China)Abstract : Since combined stir/ng paddles have been used in many industrial fields , fields in a stirred t ank generated by double helical ribbon stir/ng blades and six pitched blades diskturbine impeiers at 180,240,300 r/min rotating speeds were studied by using C FD analysis . The Na -vier-Stokes equations in multiple reference frame ( MRF ) and standard turbulence model were used in nume/cal simulations . T racers were put into in the tank to measure the mixing time in mixing processes . The results show that a typical v ortex swirling flow appears in the stirred tank in lquid in the region between two paddles . The mixing time is determined to be 9.6 s based on analysis of tra cer concentration curves at monito/ng points . Stir/ng effect and mixing time and stir/ng power at 240 r / min rotating speed have an absolute advantage for industrial application . An industrial scale expe/ment has proven the correctness of the model mentioned above . The study in the paper can provide收稿日8 : 2017-07-09;修回日8: 2017-08-31;网络出版时间：2019-01-03网络出版地址：/kcms/detail/32.1814.TH.20190103.1020.016.html 基金项目： 基 目（51174175)第一作者简介：董敏（1973—)，女， ， （通信作者，dogmin@xn)，主要从事机械设计及理论，流场分析，机械振动与故障诊断 .第二作者简介：夏晨亮（1991—)，男，河北唐山人，硕士研究生（815052940@)，主要从事流体机械分析研究.44排灌机械工程学报第37卷tical basis for design and engineering application of stirred tank witli non-Newtonian fluid xing layers.K e y words#combined paddle&CFD&MRF&numerical simulation&tracer随着石油化工工业、生物工程、的不断，针对搅拌 搅拌器的选 ，适合的搅拌器对于工业生 生 的推动作用，在完成相应搅拌过程中，要 出现滞留死区，加速反分融合，增反间的 面积，缩反应时间和提升生 率.在此领域，国内 多和学者在试验领域和数值模拟形式 了：.等[1]过对 叶涡轮和六斜叶涡轮搅拌器的流场分布情况， 3 不同形式的桨型，并过数值分析获取速度场 对比分析，获取了在特定截面上的速 和速度分布曲线.LARSSON等[6]用 流体动力学（CFD)对 反应器(RBR)了建模.研究了 R B R中的流动模式，并X Q其内多孔 的流动 了量化.模拟表明挡板越深反应速率越快研 [3]以CFD-PB M双向耦合对离心栗内的液 相流场 了定常和非定常数值模拟，了不同流量、不同体积分数等流动 的离心栗内盐析晶体 尺寸分布情况与变化规律.MISHRA等[:]用标准湍流模型和滑动 （SM)分别建立C F D模型，研究用于 悬浮叶轮的性能，利用验证的模型，分布图，分析了搅拌速度、颗粒、径、和板的使用等各要参数对混合器搅拌效率的影响.到目前为止，针对搅拌槽内部的流场分析中，在搅拌桨选 多数 在 （斜）叶涡轮组合桨型[5_6]，采用 和六斜叶涡轮桨实现组合形式的 有报道卜8]，对高 的：不多，在化工等领域的生产过程的各个环节，常常 到 流体混合状态[>]，保流动处于流状态下的流体转动效率是 的重点，文用 力 ，对 和六斜叶涡轮组合桨型 数值模拟，弥补搅拌行业桨型单一的不足，丰富搅拌 的桨型选择.1控制方程针对流场分析具有很强大的 能力.在常数为定值的 环境下，对于计算流场的方程组，可用 程 描述.1)连续方程为dp d(pfj*)( )(b0，(1) &t P s p,:#，；，=为相对的速度分量.2) 动量 程为P i P ,1p!+p p+&&P)p Pp dxpxi(2)3) 动能 程为p#i d n&、）.=pp p pi.\& +J pp.=r_#，(3)式中为^方向的速度分量（.1，2,3);/1为沿 ^方向的质量力&P为压力&P为流体 &&为流体的动力黏度系数&V为湍动能生成率&&为涡黏性数.模型中的有关常数# %= 0.09，+ = 1.0, +# -1.3，％2= 1.92.:) 组分 程为)[s J J dz[s)J式中:F为组分s的体积 ，pcs即该组分的质量&C为组分的数; < 为 内部单位时间内单位体积通过化学反 生的组分s的质量，生 率.5)非牛顿流体本构方程为.=&2,(5)式中为切应力&&s为表观黏度，&s=8y"_1;8为黏 度系数&2为剪切速率;*为流动系数.在工业生产的过程中，很多的环节都需要考虑 流体在搅拌 的流动情况，对 的甘油混合液体，可用式（5)幂律方程 述.构方程与基本的控 程共同对数值模型程的约束和封闭，来完成对模型的数 .组合式搅拌器在 的过程中，基于数值模拟中的三维雷 均N-S方程模型来完成对方程组的收敛.标准模型在2搅拌槽及搅拌桨结构和尺寸通过C FD 计算软件对圆柱形平底搅拌槽内单第1期董敏，等组合桨搅拌槽内部流场及混合时间数值模拟相 水实现流场的数值模拟 [1°]D斜叶涡轮桨 桨为例，搅拌槽结构 1，槽体直径1=280$$，高9=350 $$，叶轮圆 径= 180 mm，厚 / = 8 mm，叶轮圆盘直径+ =680 mm，六斜叶叶片规格为60 mmX40 mmX4 mm，双螺带搅拌桨和六斜叶涡轮搅拌桨间距-i =110 mm，v = 115 mm，径 +6 =660 mm，组合桨距槽体下底面D= 75 mm，斜桨叶角为斜45°，在叶轮四周均分6片.挡板尺寸为槽体直径1的1/10.____________280____________"0202201组合桨搅拌槽结构示意Fig.1Schem atic of stirred tank w itli com bined paddles 对高 流体的流场数值模拟的[很大，为了简化 提升 速度，用甘油和水 代高 流体，分析组合桨型的流场分布.3搅拌槽网格划分及计算步骤3.1网格划分搅拌桨模型在SOdworks三 建完成后，保建立的三维模型，导 AnsysS模型的前，分 用非结构化形式，搅拌桨区域采用 为密集的四面体，槽内其区域采用尺寸稍大的六面体网格.3.2在流场分析中，需要定动静区域，因此文中 搅拌槽划分为动区域和静区域，桨叶区域为动区域，槽内 区域为静止区域，6个区域交界之间采用M RF模型， 6 ，搅拌槽动区域桨型单元数分别为183 566和136 986,槽内静区域 单元数为135 695.图6组合桨搅拌槽内部网格划分示意图Fig. 6 Schem atic of m esh in stirred tank w ith com bined paddles3.3 参数对模型流动 的选 ，将模拟计算的工 作 用甘油与水的混合物，％= 1 680 kg/ m3,黏度为0.034 Pa •s，流动形式雷诺数计算公式为Re=pvd6/(6Q*"，(6"式中为叶轮转速;+为叶轮直径.文中选取搅拌转速为；b 640 r/min，过 出雷诺数Re b 7.688X103.因此流体处于湍流状态.4计算结果分析4.1流动特性与主体 的混合动力 主要是通过槽内部桨叶的转动，首要对搅拌槽内部的流动情况 分析，现取转速为640 r/min流场情况研究.‘Fluenti流体 分析，截取搅拌槽1=0截面处的铅垂面分析速度场， 3 .从3a中速 量 可以看出，桨叶端部生倾斜于水 向一定 的射流，带动 i 的流体流向四周，呈现 的，与槽壁相 <后，分成 分流，分流向上，分流向下，化之后形成径向流，流 轴，形成对称于搅拌轴的双涡环流.下层涡轮桨叶和 桨叶的运动相似，桨叶端部的运动形式更加的 ，成了双涡回流挡人图3b中可看出，最速度出现在 桨叶的叶 部，转轴 和槽底易形成死区.250mm 的综合速度分布曲线，综合速度曲线显示在1=0 的速度几乎为零，在桨叶 的速度达到了最 ，由于 桨叶的作用，导致在桨叶的最数于桨叶的速，造成此种现的原因为 桨叠加的效果，与前的分析相同.(a )速度矢量图 （b )速度云图图3 * = 240 r/min 时1= 0截面速度场Fig .3 Velocity field in 1=0 section at * = 240 r/m in 4.2水平速度场4为转速* = 240r/min 时，上层桨为双螺带 搅拌桨、 为涡轮斜叶搅拌桨分别在P = 130mm 处和P = -130 mm 水平面处的速 ，从另一个流场特性的分析， 4a ，可 。
穿流刚柔桨搅拌反应器内流体混沌混合特性研究
穿流刚柔桨搅拌反应器内流体混沌混合特性研究搅拌反应器广泛应用于化工、冶金、医药、食品等过程工业,是相关生产工艺中的核心设备。
搅拌桨作为搅拌反应器的关键部件,向搅拌槽内流体提供所需的能量,使流体形成适宜的流场,影响着“三传一反”的效率和程度。
传统刚性搅拌桨主要是通过对流体的剪切作用传递能量,约70%的搅拌桨输入能量消耗在桨叶外缘和桨叶后的尾涡处,流体的混合效率较低。
因而,搅拌桨结构设计与优化已成为流体混合强化研究的热点。
本文基于化工过程强化和流体混沌混合强化理论,在刚柔桨的研究基础上提出穿流刚柔桨强化流体混沌混合的新思路,以期通过穿流刚柔桨自身旋转产生的高速射流,强化流场的局部涡流扩散,促使流场结构失稳,诱导流体进入混沌混合状态,强化流体混沌混合过程。
本文对穿流刚柔桨搅拌反应器内单相、固液两相、气液两相体系中的混沌特性和混合性能进行了实验研究。
同时,通过计算流体力学对单相体系的流场特性、固液两相体系的固液悬浮特性以及气液两相体系的气液分散行为进行了数值模拟研究。
此外,开展了刚柔组合桨强化锰矿浸出的应用研究,对锰矿浸出槽中固液两相悬浮特性和桨叶流固耦合行为进行了数值模拟,以及对锰矿浸出时间、浸出率和搅拌电耗进行了中试试验。
主要结论如下:（1）单相体系1)基于流体混沌混合强化理论,开展了混沌电机耦合穿流刚柔桨强化单相流体混沌混合的研究。
通过实验对六直叶涡轮刚性桨（Rigid RT impeller,R-RT）、六直叶涡轮刚柔桨（Rigid-flexible RT impeller,RF-RT）、六直叶涡轮穿流刚柔桨（Punched rigid-flexible RT impeller,PRF-RT）和混沌电机耦合PRF-RT桨四种搅拌体系的流体混沌特性和混合性能进行对比研究,获得了四种搅拌体系的混沌特性参数、混合时间数以及混合效率。
结果表明,在雷诺数Re≈210的条件下,与R-RT桨和RF-RT桨体系相比,PRF-RT桨体系的最大Lyapunov指数（Lagest Lyapunov exponent,LLE）分别提高了35.4%和14.9%,混合时间数（NT<sub>m</sub>）分别缩短了47.7%和29.0%;与PRF-RT桨相比,混沌电机耦合PRF-RT桨体系的LLE提高了16.7%,NT<sub>m</sub>缩短了38.1%。
双层三窄叶旋桨搅拌槽内流场特性研究
摘要 以甘油!水溶液为流动介质 采用计算流体动力学和粒子图像测速技术相结合的方法 针 对双层三窄叶旋桨搅拌槽 研究了旋桨参数离底距 " 桨间距 # 及转速 对槽内流场特性的影 响 结果表明 随着 " 的增大 下层桨叶的推动作用先增强后减弱 在 "$%&#' 为槽内液 位高度 时槽底流体混合状态最佳 在 #$%&#( 时 上层旋桨影响区域形成高速涡旋 槽内两 层旋桨桨叶间的流体流动状态最佳 在 $"#% )*+,- 时 槽内流体的湍动能及流速分布均较均 匀 能耗较低 关键词 搅拌槽 流场 特性 旋桨 参数 影响 中图分类号 -."*!+#///////文献标志码 0///!"#$!"+)1%123+4556+!"""7#$%%+'"'$+")+""1
<+=>'??343 '2 @3A7&*%A&? &*B C'D3E F*4%*33E%*4, G&*:%*4 H3A7 0*%I3EJ%KLG&*:%*4 /++M+N, >7%*& /=G&K%'*&? O;&?%KL 5*J83AK%'* &*B H3JK%*4 >3*K3E '2 >73P%A&? FQ;%8P3*K <.%&*4J;R, S;T7'; /+UNVV, >7%*&R
涡轮桨变速搅拌槽内湍流混合的实验研究
流状态下，变速搅拌能引起搅拌槽内流体的混沌混 合，极大地提高了混合效果０－７１。
此外，变速搅拌在低粘度流体的湍流混合与传 质方面也具有一定的优势，例如，Ｚｈａｎｇ等人对正 弦变速和混沌搅拌模式下蔗糖溶解于水的过程进 行了研究，并与稳速搅拌进行了对比，结果表明， 在消耗相同功率的情况下，正弦变速和混沌搅拌都 能极大地缩短混合时间，提高混合效率哺】；Ｙｏｓｈｉｄａ 等学者对正弦变速时搅拌槽内湍流状态下的单一 液相和气－液两相混合以及固液悬浮等内容进行了 研究，其结果表明，与单向的稳速搅拌相比，往复
单一液相及液一液、气－液、固一液的混合、传质与传 热等操作中。长期以来，人们普遍采用稳速搅拌模 式，即搅拌桨沿同一方向（顺时针或逆时针）稳速 旋转，以此来带动周围流体的流动与混合。但在某 些情况下，单向旋转搅拌达不到混合与传质的目 的。例如，搅拌高黏度物料或对剪切比较敏感的高 分子材料时，受结构及工艺要求等的限制，搅拌只 能在层流状态下进行，效率不高。为了提高效率， 人们提出了混沌混合的概念，变速搅拌（改变桨叶 转向或速度大小）就是其中的一种。研究证明，层
增强了槽内流体的轴向和径向速度，使开始时沉积
到槽底的颗粒以类似于龙卷风的形式被“卷起”并
迅速分散到槽内其他区域，因而大大加速了ＮａＣｌ
—磊习
丁匦固 ｌ￥－：§０１－１２
颗粒的溶解过程，仅经过ｌ ７４ ｓ后就完全溶解于水。
３．３依时搅拌 周期性依时搅拌时ＮａＣＩ颗粒的溶解过程与匀
速搅拌时相差不大，搅拌初始阶段也有颗粒沉积现
３．１ 匀速搅拌
在重力等沉降因素的作用下，溶解初始阶段 ＮａＣｌ颗粒会沉积到搅拌槽底部，然后在槽底流体
３．４桨叶高度对溶解过程的影响
由于ＮａＣＩ颗粒加入到搅拌槽内后在重力的作 用下首先会沉降到槽的底部，因此影响ＮａＣＩ溶解 速度的关键在于搅拌槽底部流体的流型，而桨叶安 装高度对槽内流体的流型有着重要的影响，所以本 文以Ⅳ．１００ ｒ／ｍｉｎ时的匀速搅拌为例，观察了不同 桨叶安装高度时ＮａＣ｜颗粒的溶解过程。
第五章 搅拌聚合釜内流体的流动与混合2
轴向流动
切线流动
循环流动
微观流动
流体以小尺寸（小气泡、 液滴分散成更小的微滴）在 小范围（气泡、液滴大小的 空间）中的湍动状况。微观 流动是由于搅拌桨的剪切作 用而引起的局部混合作用， 它促使气泡、液滴的细微化， 最后由于分子扩散达到微观 混合。 剪切流动
循环流动
为主
＋
剪切流动
为主
循环型桨叶
剪切式桨叶
例：一个容积为40m3贮槽，容纳几台分批反应器的产物， 产物密度为1.05，最大波动为0.05。粘度为0.49Pa•s。各 批产品间粘度无明显变化，产品在贮槽中至少存放两天。 槽径3.5m直边高3.65m，碟形底。试设计搅拌装置。 解：各批物料的密度差别小，粘度无明显变化，对均匀程度 没有提出特别要求，存放时间又长，搅拌强度可选用一级。 由表5－5查得： u 1.8m/min
2。非均相液体的混合（分散操作）
为保证液滴在釜内均匀的分散，要求有较大的局 部剪切作用和容积循环速率。应选用开式平直叶涡轮。 3。固体悬浮物 保证固体颗粒均匀分散和不沉降的主要控制因素：容积循 环速率及湍流强度。
1）当固体粒子较大，固液密度差较大，固／液比＜３０％时，选用 开式涡轮； 2）粒子较小，固液密度差较小，固／液比＜６０～９０％时，常选 用平桨； 3）固液密度差较小，固／液比＜５０％时，常选用推进式。
料浆粘度计算：
c d
]
m L [1 2 . 5 7 . 54 ]
2
有挡板
第五节 搅拌器的流动特性及转速的确定
一、搅拌器的循环特性 单位时间内从桨叶排出 的流量qd称为搅拌桨叶的 排出流量或泵送能力。
qd
D 2 u 4
搅拌槽内流体的流动与混合
实验六搅拌槽内流体的流动与混合一、教学目的与要求流体混合是搅拌操作的目的之一。
除此之外，固体在液体中的悬浮，气体在液体中的分散等过程，都可以通过搅拌来达到。
本实验的重点是搅拌槽中流体的混合过程。
实验目的有两点：（1）观察搅拌槽内流体的流动特性，了解搅拌器型式、挡板对流型的影响。
（2）测定搅拌转速、输入功率、叶轮形式、挡板条件、物料量（液位）变化对混合时间的影响。
通过上述实验，了解影响流体混合的主要因素及基本规律。
二、基本原理流体在搅拌槽内的流动与混合特征，是由搅拌槽的结构，搅拌器的型式、搅拌叶轮提供给流体的功率等因素决定的。
搅拌叶轮产生的流动的基本形式有两种：轴向流和径向流。
径向流叶轮将流体从水平或径向排出至槽壁；轴向流叶轮使流体产生平行于叶轮轴的流动。
在无挡板的情况下，流体的流动通常呈现出以搅拌轴为中心的圆周运动。
这种流动现象叫打漩。
打漩的存在对混合特性有显著影响。
搅拌槽内的混合特性一般用混合时间的长短及输入功率的大小来描述。
混合时间一般定义为是进料在全槽范围内分布均匀所需的时间。
输入功率定义为叶轮提供给流体的实际功率。
三、实验装置本实验装置共有两套，实验流程如图1所示：如流程图中所示：电机（4）的转速由调频器（1）来控制，通过皮带传动，驱动搅拌叶轮转动。
四、试验方法（1）转速的测定搅拌器转速由转速计来测定（2）搅拌功率计算搅拌功率P：P=N pρN3D5式中，N p——功率准数，ρ——液体密度[kg/m3],N——搅拌转速[1/s],D——搅拌桨直径[m]，不同搅拌桨的相关数据见下表1。
图1 搅拌实验装置流程图1、调频器2、电压表3、电流表4、电机5、皮带轮6、轴承座7、搅拌轴8、搅拌槽9、叶轮10、挡板11、转速计表1 不同搅拌桨的相关数据（3）混合时间的测定混合时间的测定采用酸碱中和法。
通过流体中指示剂的颜色变化来确定流体的混合时间。
在流体中加溴百里香酚蓝作为指示剂。
当液体为碱性时指示剂呈蓝色，当液体为酸性时指示剂呈橙色。
多层CBY组合桨搅拌槽内混合特性的研究
多层CBY组合桨搅拌槽内混合特性的研究
丁文蕴;刘青
【期刊名称】《高校化学工程学报》
【年(卷),期】1999(013)004
【摘要】在直径为０．５ｍ的搅拌釜内，采用酸碱中和法测定了多层桨搅拌过渡
区的混合时间，应用电导率法测定了湍流区的混合时间，研究了桨叶安放角，桨径，层间距，搅拌雷诺数，桨型对混合特性的影响规律。
【总页数】6页(P352-357)
【作者】丁文蕴;刘青
【作者单位】北京化工大学化学工程学院;北京燕山石化公司研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ051.72
【相关文献】
1.多层组合桨搅拌槽内气-液分散特性的研究 [J], 郝志刚;包雨云;高正明
2.搅拌槽内多层组合桨对液-液分散特性的影响 [J], 黎树根;包雨云;高正明;王英琛
3.多层桨搅拌槽内的宏观混合特性 [J], 苗一;潘家祯;牛国瑞;闵健;高正明
4.搅拌槽内双层组合桨安装高度对气液混合特性影响的数模研究 [J], 李盼盼
5.多层桨搅拌槽内的微观混合特性 [J], 闵健;高正明;蒋勇;施力田
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进 行 了 模 拟 计 算 ， 拟 结 果 与 实 验 值 的 趋 势 相 一 致 。 本 工 作 的 研 究 结 果 可 为工 业 搅 拌 反 应 器 的 设 计 及 放 大 提 供 参 模
考。
关 键 词 ：微 观 混 合 ； 拌 槽 ；平 行 反 应 ；Ｅ 模 型 搅 一
中图 分类号 ： ０ ２ ＴＱ ５
摘
要 ：微 观 混 合 对 快 速 复 杂 反 应 有 着 重 要 的 影 响 。本 研 究 采 用竞 争 平 行 反 应 工 作 体 系 ， 直 径 为 ０ ４ ６Ｉ 的 搅 在 ．７ Ｉ Ｔ
拌 槽 内就 加 料 时 间 、 拌 转 速 和 加 料 位 置 等 对 产 物 分 布 的 影 响 进 行 了 系 统 的 实 验 研 究 ， 采 用 Ｅ 模 型 对 实 验 结 果 搅 并 一
Ｎａ ＯＨ（ Ａ）＋ＣＨｚ ＯＯＣ２ （ — ＣＩ Ｈ５ Ｃ）
Ｃ ＣＣ Ｈ２ Ｉ ＯＯＮａ Ｑ ） （ ＋Ｃ Ｈ５ ２ ＯＨ
（） ２
涡轮 进 行 试 验 ， 实 际 工 业 应 用 中 对 中 低 粘 度 互 溶 而
流体 的 混 合 往 往 采 用 翼 形 桨 ， 冷 模 实 验 釜 的 釜 径 且 为 ０ ５ｒ 右 才 能 有 效 地 反 映 出 桨 型 、 内结 构 等 ． ｎ左 釜 参数对反 应 的影 响 。为 此， 工 作 在直 径 为 ０４６ 本 ．７ ｍ 的搅 拌 槽 内 ， 用 工 业 上 广 泛 应 用 的 Ｃ Ｙ轴 流 式 采 Ｂ 翼 形 搅 拌 桨 ， 用 快 速 竞 争 平 行 反 应 体 系 来 研 究 搅 应 拌 槽 内的 微 观 混 合特 性 。
反 应 结 果 用 副 产 物 Ｑ 的 收 率 ｘｏ表 示 ：
ＸＱ ＝ｃｏ （ ｌ ＣＱ＋Ｃｐ ） （） ３
由于 ｋ 》 足 ， 于 理 想 混 合 ｘＱ ０ 对 于 完 全 ｌ ２对 一 ， 离集 则 ｘｏ 一０． ， 际 混 合 应 介 于 两 者 之 间 即 ０＜ ５实 ＸＱ ＜０． ， ５ 因此 ， ｘＱ的 大 小 可 作 为 衡 量 微 观 混 合 好
采 用 半 分 批 式 加 料 ， 电 磁 计 量 泵 将 定 量 的 氢 用
１ 更应 体 系 的选 择
为 了能 恰 当 地 探 知 微 观 混 合 过 程 中 的 部 分离 集
特 征 ， 选 择 的 化学 反 应 应 具 备 以 下 特 征 ： 应 时 间 所 反
应 比微 观 混 合 时 间 短 或 接 近 ； 应 机 理 和 动 力 学 参 反 数 必 须 已知 ； 够 精 确 地 得 到 每 一 种 反 应 物 及 生 成 能
轴 流 桨 搅 拌槽 的 微 观 混 合 特 性
闭 健 高 正 明 马 青 山 施 力 田 郑 国 军
１２０ ） ０ ５ ３
（ ． 京 化 工 大 学 化 学 工 程 学 院 ，北 京 １ ０ ２ ； １北 ０ ０ ９
２ 北 京燕 化 石油 化 工股 份有 限公 司 合成 橡胶 事 业部 ，北京 ．
ｋ，
Ｎａ ＯＨ（ Ａ）＋ＨＣ１Ｂ） 二 Ｎａ （ （ — ＣｌＰ）＋Ｈ２ Ｏ
ｋ，
（） １
对 搅 拌 槽 内 微 观 混 合 的 研 究 已 有 不 少 报
道［ 卜 ， 绝 大 部 分 研 究 是 在 较 小 的 釜 内 （ 径 小 但 直
于 ０ ３ｒ） 行 的 ， 采 用 单 层 的 标 准 Ｒｕｈ ｏ ． 进 ｎ 且 ｓ ｔｎ六 叶
维普资讯
第 ２ ９卷 第 ５期
北 京 化 工 大 学 学 报
Ｊ ＯＵ ＲＮＡＬ ＯＦ ＢＥ１ Ｉ Ｊ ＮＧ ＮＩ Ｕ ＶＥＲＳ ＴＹ Ｉ ＯＦ ＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
ＶＯ ． １ ２９． ＮＯ． ５
２０ ０２
尺度上的均 匀化过程 。
物的含 量 ； 反应 工 作 体 系 应 具 有 毒 性 低 、 易燃 、 不 价
格低等 特点。
目前 比 较 理 想 的 反 应 工 作 体 系 有 两 大 类 ： 串 即 联 竞 争 反 应 体 系 和 平 行 竞 争 反 应 体 系 。 本 研 究 选 择 了 Ｂ ｕ ｎ ［］ 人 所 用 的 酸 碱 中 和 与 氯 乙 酸 乙 酯 水 ｏ ｒｅ 等 解 平 行 竞 争 反 应 作 为 研 究 微 观 混 合 的 反 应 工 作 体 系 。平 行 竞 争 反 应 体 系 如 下 ：
收 稿 日期 ： ０ ２０ —５ ２ ０ ．１１
基 金 项 目 ：国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目（ ９ ７ ０ ２ ２ ９６０ ）
第 一 作 者 ：男 ， ９ ４年 生 ， 士 生 １７ 硕
氧 化 钠 以一 均 匀 的 流 速 加 到 预先 混 合 均 匀 的 盐 酸 和
坏 的一个指标 。
２ 实 验 部 分
２ １ 实 验 装 置 ． 实 验 装 置 如 图 １所 示 。 搅 拌 槽 为 直 径 ０ ４ ６ｍ ．７ 的 平 底 圆形 有 机 玻 璃 槽 ， 内液 体 高 度 与 槽 径 比 为 槽 １ 内设 四块 挡 板 ， 板 宽 度 为 槽 径 的 １ ｌ 。 采 用 下 ， 挡 ／Ｏ 压 式 轴 流 式 翼 形 Ｃ Ｙ 搅 拌 桨 ， 径 与 槽 径 比 为 Ｂ 桨 ０ ４ 搅 拌 桨 离 底 距 离 为 槽 径 的 １ ３ ．， ／。 ２ ２ 实 验 参 数 ．
引 言
釜 式 搅 拌 反 应 器 广 泛 应 用 于 化 工 、 药 、 分 子 制 高 合 成 、 保 等 工 业 过 程 ， 些 过 程 往 往 伴 随 有 非 常 复 环 这 杂的 快 速 反 应 ， 这 些 反 应 与 搅 拌 槽 内 的 混 合 状 况 而
特 别 是 微 观 混 合 密 切 相 关 。 微 观 混 合 一 般 指 物 料 从 湍流 分 散 后 的 最 小 微 团 （ ｌ ｇ ｒｖ尺 度 ） 分 子 Ｋｏｍｏ ｏｏ 到