刚柔组合桨强化粉煤灰酸浸搅拌槽内固液混沌混合

• 作者: 刘作华 熊黠 王运东 王靓 谷德银 邱发成 陶长元
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 刚柔组合桨 粉煤灰 混沌混合 最大Lyapunov指数 多尺度熵
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 1693-1701
• 页数: 9页
• 分类号: TQ027.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20181179

摘要

传统粉煤灰提铝工艺中酸浸搅拌槽均采用刚性搅拌桨.因刚性桨卷吸能力有限,导致固体颗粒易沉槽、流体混沌混合效率低.提出刚柔组合桨强化酸浸搅拌槽中固液混沌混合行为.实验基于固含率为30%的粉煤灰-自来水体系,研究了刚柔组合酸浸搅拌槽内混沌混合特性及能量耗散规律.采用扭矩传感器采集扭矩时间序列信号,借助Matlab软件编译计算混合过程中最大Lyapunov指数和多尺度熵等混沌特性参数,以单位体积功耗表征搅拌反应器的功率特性.实验考察了搅拌桨安装离底高度、柔性片长度、柔性片宽度等因素对酸浸槽内粉煤灰混沌混合的影响,对比了刚性桨与刚柔组合桨体系的能耗差异.研究结果表明:刚柔组合桨通过柔性片的作用,能增大搅拌桨的卷吸力,进而减少固体颗粒沉槽现象,促进全槽混沌混合;在最优化条件(120 r/min,搅拌桨安装离底高度为T/4,柔性片长度为1.2H1、柔性片宽度为D/8)下,体系最大Lyapunov指数达到最大值0.0645,各尺度下的MSE均比其他条件更大,表明刚柔组合桨能够通过柔性片的多体运动,强化体系混沌混合,均化体系能量分布;刚性桨与刚柔组合桨的单位体积功耗随着转速的增加呈现指数规律增长.

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	谷德银	重庆大学化学化工学院	8	23	3.0	4.0
5	熊黠	重庆大学化学化工学院	7	3	1.0	1.0
6	邱发成	重庆大学化学化工学院	4	12	2.0	3.0
7	王靓	重庆大学化学化工学院	2	2	1.0	1.0