提高搅拌实验模拟混合沉淀工艺的相似性探讨

本文通过对混凝动力学基本公式进行推导,求出水力梯度G值与搅拌实验转速的关系,同时 对自来水厂混合、絮凝、沉淀三个净水处理工艺条件进行计算,依据计算结果对烧杯混凝搅拌实验进行改进, 提高模拟工艺的相似性,为生产运行提供更为精确的实验数据,取到很好的经济效益。

混凝搅拌实验在水厂中的应用

本文结合混凝的原理,介绍了混凝搅拌实验方法在水厂的实际应用及效果。

搅拌实验法确定混凝剂最佳投量浅探

1 前言天然水中,除存在各种大颗粒悬浮物外,还有大量的胶体微粒。这些胶体微粒在布朗运动及其静电方的作用下,在水中呈高度分散悬游状态,它们是使水产生浑浊现象的根源。为了净化原木,通常要在水中加入一定剂量的混凝剂,使原水中胶体脱稳,形成絮体,通过絮凝和澄清,以达去除浑浊度,净化水质的目的。

搅拌槽示踪剂浓度扩散模拟与实验研究

针对单层双桨叶圆形搅拌槽不同参数(桨叶角度、桨叶离底高度、桨叶宽度、桨叶直径,水平加料点),运用CFD软件Fluent对搅拌槽内流场进行数值模拟,计算并分析了各个参数对混合时间、搅拌功率和单位体积混合能等3个指标的影响;进行了不同桨叶角度和桨叶离底高度条件下的实验研究,运用电导率测试法测量搅拌溶液浓度的变化曲线,并与数值模拟结果进行了对比。研究结果表明,单位体积混合能指标能综合混合时间与搅拌功率,可作为参数优化的指标;在单因素条件下,桨叶角度优化为20°、桨叶离底高度为500 mm、桨叶宽度为80 mm、桨叶直径为300 mm,水平加料点为100 mm;实验研究中示踪剂Na Cl溶液的浓度变化曲线与数值模拟的溶液浓度变化曲线的相关系数在0.77~0.86,故可通过数值模拟的方法在一定程度上进行搅拌槽参数优化设计。

基于Fluent的搅拌器三维流场数值模拟及其实验研究

利用Fluent软件对搅拌器搅拌过程进行单相(水)三维数值模拟,研究3种不同类型桨叶在不同搅拌速度和有无挡板条件下搅拌器的搅拌特性,并用搅拌实验结果验证了数值模拟的合理性。同时,搅拌器单相流场数值模拟结果为搅拌器放大提供了充分的理论依据,为搅拌器的优化设计奠定基础。通过理论研究与实验验证相结合的方法,分析了影响搅拌性能的因素,减少了实验时间和成本,对搅拌器的实践工程应用有指导性意义。

涡轮搅拌器搅拌特性数值模拟与实验研究

针对工业常用的涡轮搅拌器,就典型的平直叶开启涡轮式、45°斜叶开启涡轮式和平直叶圆盘涡轮式3种搅拌器形式,分别进行了流场数值模拟和对比搅拌实验。基于Fluent软件的CFD数值模拟,获得的速度场分布,反映了搅拌器的结构特点。使用Fluent软件的Report功能输出模拟扭矩值,换算成的功率曲线和实测的搅拌功率曲线有很好的一致性,证明了CFD技术不仅能对速度场进行模拟,还可有效模拟搅拌功率,对搅拌设备优化设计和实物实验有进一步的指导作用。

搅拌系统实验室建造及实验分析

本文针对医疗机械行业搅拌系统提出实验室初步建造方案,分析了实验室的建造必要性及整体设计思路和构想,同时提出了搅拌器的正常研发流程。

固液混合过程的数值模拟及实验研究

基于计算流体动力学(CFD)方法,对搅拌槽中的固液混合过程进行数值模拟,研究不同转速下固液相的分布规律,并得到固体颗粒完全离底悬浮的临界转速.结果表明,对于平直叶涡轮式搅拌器,当安装高度为100 mm时,随着涡轮式搅拌器转速的逐渐增大,槽底的中心沉积区逐渐减小,固体颗粒在300 r/min的转速下达到完全离底悬浮;对于斜叶涡轮式搅拌器,固体颗粒在250 r/min的转速下达到完全离底悬浮.通过与实验结果比较,可以认为CFD方法能够较好地还原搅拌过程.此外,通过改变搅拌器叶片的角度以及搅拌器的安装位置,明确了斜叶涡轮式搅拌器更适合固液混合体系,并且在安装高度为直径的0.5~0.8倍时,能够在较低的临界转速下,使固体颗粒达到完全离底悬浮,明显降低搅拌功耗,具有良好的经济效益.

涡轮搅拌器搅拌功率获取方法对比研究

研究在全挡板、水介质及特定搅拌槽条件下,在常用转速区间内,比较了三种常用涡轮搅拌器搅拌功率的实验测试值、Bates算图经验计算值和数值模拟值。结果表明,三种搅拌功率计算方式所得功率曲线的总体一致性较好,在低转速下(≤180 r/min),偏差不超过10%,而在高转速强湍流时,偏差较大,但总体趋势一致,功率与转速成幂函数关系。Bates算图经验值普遍高于实验测试值,偏于保守,能可靠应用于工程实际;对于特定的搅拌混合过程,数值模拟方法适用于方案比较或一般的工程应用。

本科教学实验—半固态成型实验的设计

介绍了材料成型与控制工程专业本科教学实验—半固态成型实验设计,包括流槽式半固态成型实验和机械搅拌式半固态成型实验。通过使用自主设计和研制的半固态成型装置,使学生在实验过程中了解半固态成型的特点,观察半固态铸件的凝固组织。本实验丰富了大连理工大学材料科学与工程学院材料成型与控制工程专业本科实验体系,也为国内其他高校本科实验教学中类似实验的开设提供了参考。

自来水厂锰超标处理方法及生产实践

锰超标已成为很多自来水厂水处理的一个普遍性问题,尤以地下水或水库水为水源时更为突出。本文以实验室搅拌实验为基础,研究福州马尾白眉水库原水锰超标期间使用高锰酸盐复合药剂(PPC)预氧化除锰方法的原水pH控制、PPC投加量确定、投加点选择以及生产实践需要注意的其他问题,达到了除锰目的。

水厂出水中余铝含量的控制

目前,大多数净水厂都以铝盐作为净水剂,导致普遍存在出厂水中铝元素含量过高的问题。研究表明:当pH较高时,水中余铝含量易超标,控制次氯酸钠、高锰酸钾投加量,控制混凝搅拌时间和强度都不能有效降低出水余铝含量;投加三氯化铁可以降低水的pH值,具有显著的除铝效果,同时也会进一步降低出水浊度;将液态聚合氯化铝铁(PAFC)改为固态也是一种合适的降低水中余铝含量的方法。

北江夏季高浊度原水净化试验

以北江夏季高浊度原水为试验水样,观察了聚合氯化铝、聚合硫酸铝单独混凝工艺以及聚合氯化铝和阴离子型聚丙烯酰胺协同混凝工艺的效能,同时找出了在相同聚合氯化铝投药量条件下聚丙烯酰胺最佳投加时间和最佳投加量。结果表明,对于北江夏季高浊度水,可通过固定助凝剂聚丙烯酰胺投加量,调节聚合氯化铝投加量来控制待滤水浊度。

用激光散射法研究天然气水化物

对于天然气水化物晶体的集结和生长可以利用光子相关色谱仪 (PCS)来研究。水化物实验时采用了蒸馏水、过滤净化水和天然气的混合物 ,形成了结构Ⅱ的水化物 ( 94 %mol甲烷和 6%mol丙烷 )。实验研究了几种不同压力、温度下的情况 ,发现天然气水化物集结时 ,晶核大小约为 2～ 80nm ,与驱动力大小有关。实验采用了两种体系 :静态和搅拌状态。静态实验很难恢复感应时间和必要的驱动力。但是 ,在搅拌实验中 ,尤其是当温度较低时 。