穿流型搅拌器开孔位置的数值模拟

为进一步降低能耗,确定开孔位置对穿流型搅拌器的搅拌效果的影响,在相同的开孔尺寸及开孔率条件下,对八种不同开孔位置的穿流型搅拌器的搅拌流场和功率特性在液-液相条件下对相应搅拌进行了数值模拟.模拟过程中,开孔位置分为近端、中间和远端三种类型,均匀分布在对应的位置;整个搅拌釜分为动静区域,将搅拌轴、搅拌器及其周边区域都设为动区域,剩余区域为静区域进行模型简化处理,基于四面体网格对模型进行网格划分,选用标准k-ε湍流模型,采用多重参考系模型求解稳态下的搅拌流场.根据模拟结果及相关数据得出,穿流型搅拌器与普通搅拌器比较,可在更低的功耗下获得更大的速度梯度和更明显的涡流效应,有效强化搅拌;开孔位置在远端的穿流型搅拌器在相同转速下扭矩最小,功耗最低;开孔位置离搅拌轴越远,功耗下降越明显,且在一定转速范围内,搅拌转速越高,效果越明显.

热泵膜蒸馏专用的穿流型膜组件研制及性能测试

基于改进膜组件热效率及与热泵单元有良好匹配等考虑,提出了穿流型热泵膜蒸馏专用中空纤维膜组件,给出了该膜组件的性能方程,并对其热效率随关键要素的变化规律进行了计算分析,结果表明穿流型膜组件热效率随料液进口温度的升高和膜孔直径的增大而增加,随膜丝根数和膜丝内直径的增加而减小。以上述分析为指导,研制了全透明穿流型中空纤维膜蒸馏组件,并对其性能进行了实验测试,结果表明,当料液流量为1.80 g/s,冷凝水流量为1.80 g/s,料液进口温度在45~56℃、冷凝水出口温度在36~46℃变化时,热效率可达43%~53%,比传统管壳式中空纤维膜蒸馏组件有显著提高。