较大颗粒上浮的物理机制

本文的观点和方法涉及关于分子运动论之应用条件的问题在热学教学中有一定意义,大家可围绕有关问题来稿讨论。

基于计算流体力学模拟的下沉与上浮颗粒在搅拌槽内的固液悬浮特性

采用多重参考系(Multi-reference frame,MRF)法处理桨叶旋转和以颗粒动力学为基础的Euler-Euler双流体模型,对下沉颗粒和上浮颗粒分别在双层涡轮桨搅拌槽内的固液悬浮特性进行数值模拟研究。得到搅拌槽内宏观流动场和下沉颗粒与上浮颗粒的固含率分布,并考察操作条件对两类颗粒悬浮特性的影响。数值模拟的液相速度分布和流型与文献试验结果吻合良好。研究结果表明,上浮颗粒与下沉颗粒的固液悬浮特性有很大的差别。下沉颗粒固含率分布总体上随轴向高度的增加而降低,固含率在槽底中心处最高,而在循环涡涡心、叶片和挡板的背流面则相对较低,上浮颗粒的固含率分布则与上述下沉颗粒分布趋势相反。搅拌转速增大使下沉颗粒固含率在循环涡涡心有下降趋势,而上浮颗粒固含率则有所增加。平均固含率降低或颗粒尺寸减小有利于两类颗粒均匀悬浮,平均固含率或粒径增大使下沉颗粒和上浮颗粒分别更易于在槽底和液面中心处聚集。

上浮颗粒特性对三相搅拌槽内固-液悬浮及气-液分散的影响

在直径为0．476m（T）的椭圆底有机玻璃搅拌槽中，采用作者此前研究优选的多层组合桨（HEDT＋WHD＋WHU），分别选用粒径在0.5至4mm、密度范围在900至955kg·m^-3的聚丙烯（PP）颗粒及粉料、低密度聚乙烯（LDPE）颗粒、高密度聚乙烯（HDPE）颗粒作为上浮固体，操作液位为0.5～1．8T，研究了颗粒特性及操作液位对空气-水-上浮固体三相体系的固-液悬浮及气-液分散性能的影响。结果表明：对于同种颗粒，其表面状态对悬浮特性有较大的影响，颗粒表面因含有少量残余溶剂而呈现部分憎水特性时，达到液面处颗粒停留时间不大于1～2秒的临界悬浮状态所需搅拌转速及输入功率显著增加；此时减少上层桨与液面的距离对降低临界悬浮转速及功率有较大贡献。当颗粒种类不同，表面状态及粒径相近时，液固密度差越大，所需悬浮转速越高；但相同输入功率及表观气速时的气含率相差不大。液固密度差相近时，颗粒越小越易被悬浮，但颗粒越小浓度增加使三相体系的气含率降低的幅度越大。对于不同颗粒所得气含率关联式及悬浮特性研究结果可为工业气液固搅拌槽／反应器的优化设计提供参考。

基于正交试验的EPS塑性混凝土配合比优化设计

膨胀聚苯乙烯(EPS)混凝土是一种新型的建筑材料,具有自重轻、保温性能好等特点,广泛运用于工程建设中。制备EPS混凝土的关键在于保障EPS颗粒均匀拌合。采用了六因素三水平的正交试验对高稠度的EPS塑性混凝土的配合比进行了优化设计,从而降低EPS颗粒上浮程度。试验因素包括水灰比、EPS体积比、砂率、外加剂I掺量、外加剂II掺量以及外加剂III掺量。根据对正交试验结果的直观分析和方差分析得到了EPS塑性混凝土的各因素水平最佳组合以及流动性和抗压强度的主要影响因素分别为外加剂I和EPS体积比,并总结了各因素与流动性和抗压强度的变化关系。

振捣时间对橡胶集料混凝土强度及橡胶颗粒均质性的影响

由于橡胶颗粒较轻,橡胶集料混凝土在振捣密实时橡胶颗粒存在上浮现象。对不同振捣时间成型的混凝土,进行了湿体积密度、强度及颗粒均质性的对比试验。结果表明,机械振捣时间少于30s,抗压和劈拉强度都小于人工插捣成型的混凝土,且振捣时间越短,强度越低。当振捣时间为30s时,劈拉强度达到最大值。振捣时间在30～60s范围内,抗压强度随振捣时间的延长而逐渐提高,且强度增长的幅度逐渐增大,但劈拉强度却是递减的;随振捣时间的延长,体积密度逐渐增大,橡胶颗粒上浮现象逐渐明显。橡胶集料混凝土的适宜振捣时间为30～40s。