Lightnin静态混合器内气液两相混合与传质强化特性

采用计算流体力学(CFD)耦合群体平衡模型(PBM)研究Lightnin静态混合器(LSM)内气泡分散特性,使用不同的破碎核和聚并核函数系统研究雷诺数(Re)、气相体积分数(α_(d))和元件数量对气泡分散行为以及混合效率的影响,采用气液界面积和体积传质系数(k_(L)a)量化LSM和Kenics静态混合器(KSM)内气泡破碎性能以及传质速率,基于变异系数(CoV)和流体微元拉伸率分析LSM和KSM的分布混合性能和分散混合性能。结果表明:Luo聚并模型和Prince模型高估了LSM内气泡的聚并效率,通过Luo-Turbulent模型计算的气泡尺寸与实验数值具有很好的一致性;随着Re和α_(d)的增大,LSM内气泡的分散行为被进一步强化,在高Re的条件下增大元件数量可以显著提高气液传质效率;CoV曲线表明,LSM具有比KSM更好的分布混合性能,3个LSM元件可以保证混合程度大于95%。LSM的分散混合效率是KSM的1.06~1.16倍;基于压力波动信号时间序列,确定了LSM中流型从过渡区向非均匀区转变的临界表观速度。

Lightnin静态混合器内气泡分散流体动力学特性实验研究

以Lightnin静态混合器(LSM)内水−空气气液两相体系为研究对象,在连续相水表观速度U_(L)=0.071~0.127 m/s和离散相空气表观速度U_(G)=0.007~0.042 m/s的条件下,研究内径100 mm的LSM内气液两相湍流流动阻力与气泡分散水动力学行为。使用分辨率为1920×1080的高速相机Revealer-2F04M采集混合器内不同轴向窗口的气泡群演化过程。结果表明:当U_(L)<0.085 m/s和U_(G)=0.025~0.042 m/s时,LSM内的流型为泡状流。随着气泡群流经混合元件数的增加,气泡群的Sauter平均直径d_(32)逐渐减小。当液体表观速度U_(L)≤0.085 m/s时,Sauter平均直径d_(32)随气体表观速度的增加先减小后增大;U_(G)=0.028 m/s时d_(32)达到局部最小值,53%的气泡直径d_(B)/D_(0)在0.02~0.05范围内。Sauter平均直径、内径与无量纲停留时间τ之间的关系满足d_(32)/D_(0)=0.031τ^(-0.14)We^(-0.41)。平均气含率α的增大显著增加了单位体积内气泡数量密度,加剧气泡与元件表面碰撞频率,增大旋涡二次流强度,导致摩擦系数显著降低;采用Lockhart-Martinelli方法对实验数据回归,得到气液两相流压降预测常数C的关联式:C=5.26×10^(5)U_(G)^(-0.91)/Re^(0.74)。

延安黄河引水工程新舍古倒虹溢流渠的设计优化

针对延安黄河引水工程文安驿川新舍古倒虹的退水溢流堰的设计难点,对其进行优化。优化结果表明:按照台阶式消能工设计溢流堰,可以在不额外增加工程投资的情况下,使溢流堰末端水流行进流速大大降低,取得良好效果。

内蒙古冰雪体育旅游发展研究——以美林谷滑雪场为例

指出了2022年北京冬季奥运会和2020年内蒙古第十四届冬运会的举办,会使冰雪运动更受公众的欢迎。内蒙古冰雪资源丰富,有独特的优势去开展冰雪体育旅游活动,但发展中仍存在诸多问题。采用问卷调查法和比较分析法探究了内蒙古美林谷滑雪场冰雪体育旅游产业的发展现状、实地调查消费需求。结果显示:内蒙古冰雪活动发展环境良好,冰雪旅游消费活动显著,但在冰雪体育旅游发展过程中仍存在基础设施有缺陷、配套设施不齐全、自我营销不到位等问题需要解决。基于此,提出了完善滑雪场基础设施建设、提升产业服务水平、增强产品营销能力等发展策略,以更好地促进冰雪体育旅游产业发展。

延安黄河引水工程新舍古台阶式溢洪道水力特性数值模拟

在延安黄河引水工程新舍古倒虹溢洪道设计中,采用了台阶式溢洪道,选用改进后的RNG k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,通过三维数值模拟手段,对其水力特性进行研究,分析了1∶1.2坡比下,不同台阶尺寸的台阶式消能工在设计工况下的时均压力分布、沿程流速分布及沿程掺气率变化规律。

四叶片式LPD静态混合器内湍流传热强化特性

本文在雷诺数为2639~17599的恒热流边界条件下,通过实验和数值研究分析偏转角(α)、位错角(β)和间距比(l/D)三个几何参数对四叶片式LPD静态混合器内的换热和湍流流动特性的影响。采用速度场与温度场的协同性、对流换热系数和局部努塞尔数(Nulocal)等参数分析四叶片式LPD静态混合器内传热强化性能。结果表明:采用SST k-ω湍流模型预测四叶片式LPD静态混合器湍流流动和传热是可靠的;通过正交设计表和极差分析方法得到静态混合器的最优结构;随着α的减小混合器内速度场与温度场协同性逐渐增强;考虑到Re和α之间的耦合作用,提出在湍流条件下四叶片式LPD静态混合器的Nu和f的经验关联式;当叶片宽度与直径比(w/D)<0.2时,PEC值最大。