内盘管加热的新型框式组合桨釜内传热性能

在直径为0.5 m的内盘管加热的搅拌釜内,以羧甲基纤维素钠盐水溶液为工作介质,对新型框式组合桨在不同工况下的传热性能进行实验与模拟研究,模拟采用标准k-ε湍流模型,以多重参考系与滑移网格法相结合的方式处理混合模型。研究表明:搅拌釜内最大温差保持在4 K以内,釜内温度从上到下呈升高趋势;内盘管外侧温度边界层平均厚度为3.54 mm;通过实验与数值模拟方法得到内盘管外壁面努塞尔数的最大误差为12.51%,最小误差为3.86%,实验结果很好地验证了数值模拟的可行性。研究结果可为新型框式组合桨应用于聚酯合成工业提供参考。

几种框式桨搅拌槽内流动特性的比较研究

用粒子成像测速(PIV)技术对传统框式桨、传统框式组合桨和新型框式组合桨的流动特性进行研究,对比了三种框式桨在相同工况下搅拌槽内的速度、流型和湍动能。结果表明:传统框式桨搅拌槽内流体流动以水平环流为主,在框式桨上方和框式桨中间区域流体流动不充分;传统框式组合桨搅拌槽内框式桨上方由于二折叶桨的作用使得框式桨上部流体流速变大,槽内流体上下部的流动得到加强,但在框式桨中心区域依旧存在流动死区;新型框式组合桨搅拌槽内两层桨叶间的连接流得到了加强,框式桨底部和中间区域物质和能量的交换更加充分。在考察的三种框式桨中,新型框式组合桨的混合效果更好。研究结果可为新型框式组合桨应用于化工合成工业中提供参考。