单层钢丝柔性桨强化搅拌槽中流体混沌混合行为

• 作者: 刘作华 王运东 许传林 许恢琴 谢昭明 谷德银 陶长元
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 钢丝 柔性桨 混合时间 混合效率数 最大Lyapunov指数 混沌混合
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 4592-4599
• 页数: 8页
• 分类号: TQ027.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20170674

摘要

实验运用扭矩传感器测量搅拌功率特性,Matlab软件编程计算最大Lyapunov指数(LEmax),流场可视化技术观测流体混合状态.研究了桨叶类型、桨叶离底距离、柔性钢丝长度、柔性钢丝直径对混合效率数(Ce)、LEmax的影响.结果表明:单层钢丝柔性桨通过刚-柔-流耦合作用,改变流场结构和能量耗散方式,提高了流体混沌混合程度,实现了流体的高效节能混合;当转速为120 r·min-1时,与传统刚性桨相比,单层钢丝柔性桨使流体Ce减小了87.4％,LEmax增大了53.2％,与单层钢丝刚性桨相比,单层钢丝柔性桨使流体Ce减小了43.8％,LEmax增大了10.8％.另外,当搅拌转速相同时,柔性钢丝越长,越有利于流体混沌混合,但其功耗也会随之明显增加;当柔性钢丝直径为0.8 mm,桨叶离底距离为0.25T(T为搅拌槽内径)时,各个转速对应的Ce小于其他情况、LEmax大于其他情况,流体达到相对最佳混沌混合状态.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王运东	清华大学化学工程系	50	592	16.0	22.0
2	陶长元	重庆大学化学化工学院	177	1955	25.0	33.0
3	刘作华	重庆大学化学化工学院	153	1451	22.0	30.0
4	谢昭明	重庆大学化学化工学院	30	199	7.0	13.0
5	许恢琴	重庆大学化学化工学院	2	11	2.0	2.0
6	谷德银	重庆大学化学化工学院	8	23	3.0	4.0
7	许传林	重庆大学化学化工学院	4	14	3.0	3.0