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错位六弯叶桨在假塑性流体中的混沌搅拌特性 被引量：14
1
作者 栾德玉 周慎杰 +1 位作者 陈颂英 楚树坡 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期41-46,共6页
基于混沌混合理论,提出了一种错位叶片的结构形式,用来消除层流流场的混合隔离区。利用CFD的方法,对六弯叶涡轮(6BT)和错位六弯叶涡轮(6SBT)2种搅拌器在黄原胶水溶液中的流场变化进行研究,分析比较了2种搅拌器的流场结构、速度分布以及... 基于混沌混合理论,提出了一种错位叶片的结构形式,用来消除层流流场的混合隔离区。利用CFD的方法,对六弯叶涡轮(6BT)和错位六弯叶涡轮(6SBT)2种搅拌器在黄原胶水溶液中的流场变化进行研究,分析比较了2种搅拌器的流场结构、速度分布以及功率消耗的不同。结果表明,模拟计算得到的功率值与实验测量值吻合较好,6SBT桨在层流区的临界雷诺数为20;错位叶片搅拌流场结构不对称,可消除流场隔离区,搅动范围变大;随Re增大,对层流流场的改善效果增强,全槽的平均剪切速率得以提高,并且具有节能功效。在转速N=5 r/s的条件下,6SBT桨的轴向和径向速度分布整体上明显好于6BT桨,而功耗约为6BT桨的93%。 展开更多
关键词 假塑性流体 错位六弯叶桨 隔离区 层流模型
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基于流固耦合的错位桨搅拌假塑性流体动力学特性 被引量：10
2
作者 栾德玉 张盛峰 +2 位作者 郑深晓 魏星 王越 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期2328-2335,共8页
基于ANSYS Workbench分析平台,采用双向流固耦合计算方法,对错位六弯叶搅拌器(6PBT)和六弯叶搅拌器(6BT)的动力学特征进行了对比分析,根据桨叶与流体之间相互耦合运动特性,探讨了宏观流场的结构和搅拌功耗特性,分析了桨叶的变形和等效... 基于ANSYS Workbench分析平台,采用双向流固耦合计算方法,对错位六弯叶搅拌器(6PBT)和六弯叶搅拌器(6BT)的动力学特征进行了对比分析,根据桨叶与流体之间相互耦合运动特性,探讨了宏观流场的结构和搅拌功耗特性,分析了桨叶的变形和等效应力分布,并对6PBT桨在静态和预应力状态下的模态进行了对比研究。结果表明:同6BT桨相比,6PBT桨叶端部变形量增加了8%,端部应力提高了61%,而根部应力降低了6.7%,应力沿径向呈均匀化分布,这表明错位桨对流体的作用力更大,能够更快地传递能量,同时桨叶强度也得到相应提高;6PBT桨的静模态与预应力模态振型分布一致,在施加预应力后模态频率无明显改变,说明桨叶流场的流固耦合作用和预应力对桨叶模态的影响不大;随转速的增大,6PBT桨的节能效果显现,体现出错位桨的优势。 展开更多
关键词 假塑性流体 错位六弯叶桨 流固耦合 预应力模态分析
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错位六弯叶搅拌槽内假塑性流体的混合特性 被引量：11
3
作者 栾德玉 周慎杰 陈颂英 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期787-792,共6页
在直径为0.21 m的搅拌槽内,使用FLUENT软件对错位六弯叶桨的流动场及混合性能进行了数值模拟。工作介质分别选用牛顿流体(水)和假塑性流体1.0%(wt)黄原胶水溶液,计算采用标准-湍流模型,并将牛顿流体的速度场分布与粒子图像测速仪(PIV)... 在直径为0.21 m的搅拌槽内,使用FLUENT软件对错位六弯叶桨的流动场及混合性能进行了数值模拟。工作介质分别选用牛顿流体(水)和假塑性流体1.0%(wt)黄原胶水溶液,计算采用标准-湍流模型,并将牛顿流体的速度场分布与粒子图像测速仪(PIV)实验结果进行了比较。通过与标准六弯叶桨进行对比分析,阐述了错位桨用于假塑性流体搅拌时在混合速率和混合效率方面的特性。结果表明:速度矢量的计算值与PIV实验数据吻合较好,湍流模型的计算结果可靠;混合过程与流场结构密切相关,监测点位置对浓度变化有较大影响。错位六弯叶桨的混合时间数明显小于标准六弯叶桨,混合速率更高,同时错位六弯叶桨的混合效率大大高于标准六弯叶桨,单位体积混合能只有标准六弯叶桨的52%,具有节能功效,体现出错位桨的优越性。 展开更多
关键词 错位六弯叶搅拌器 假塑性流体 混合效率 粒子图像测速仪
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双层桨搅拌假塑性流体混合特性的数值模拟 被引量：5
4
作者 栾德玉 段虎 +1 位作者 周慎杰 陈颂英 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期39-43,共5页
在直径为0.21 m的搅拌槽内,采用计算流体力学的方法,工作介质为质量分数1.0%的假塑性流体和1.5%的黄原胶水溶液,分别对错位六弯叶桨、六弯叶桨与45°三斜叶桨组成的双层桨混合性能进行了数值模拟,并做了对比分析,考察了层间距对搅... 在直径为0.21 m的搅拌槽内,采用计算流体力学的方法,工作介质为质量分数1.0%的假塑性流体和1.5%的黄原胶水溶液,分别对错位六弯叶桨、六弯叶桨与45°三斜叶桨组成的双层桨混合性能进行了数值模拟,并做了对比分析,考察了层间距对搅拌流场的影响,探讨了不同形式的组合桨对混合特性的影响,确定了不同搅拌转速下较为适宜的层间距,并将错位六弯叶组合桨形式应用于FCC催化剂成胶搅拌过程。结果表明:在层流状态下,6PBT组合桨层间距为时可形成层间连接流,在过渡流区域时,层间距保持在左右比较适宜;6PBT组合桨在混合速率和混合效率方面都有一定优势。根据中试实验结果,催化剂颗粒耐磨损指数由2.6提高到了1.9,产品质量得到进一步提高,且节能在15%左右,因此是一种值得推广的双层组合搅拌器形式。 展开更多
关键词 双层桨 混合特性 假塑性流体 层间距
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错位六弯叶桨搅拌假塑性流体的洞穴变化 被引量：5
5
作者 栾德玉 周慎杰 陈颂英 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第16期152-157,共6页
预测洞穴大小及其变化规律对于剪切变稀的假塑性流体搅拌至关重要。利用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)模拟方法,对错位六弯叶桨搅拌黄原胶水溶液所形成的洞穴效应进行研究,确定较为适宜的洞穴边界速度,得到洞穴形状... 预测洞穴大小及其变化规律对于剪切变稀的假塑性流体搅拌至关重要。利用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)模拟方法,对错位六弯叶桨搅拌黄原胶水溶液所形成的洞穴效应进行研究,确定较为适宜的洞穴边界速度,得到洞穴形状、直径及高径比随表观雷诺数Re*的变化情况,并进行搅拌功率的试验验证。结果表明,模拟计算得到的功率值与试验测量值吻合较好,表明建立的层流模型正确;洞穴形状呈现圆柱形的变化规律,符合圆柱形洞穴模型(EN模型)的描述;Dc/D-NpRey的变化规律和洞穴高径比的变化均与流体流变性无关,当Dc<d'时,在双对数坐标图中,Dc/D与NpRey接近线性关系,拟合后的直线斜率为0.35,与Elson模型的理论计算结果 0.33吻合较好;当洞穴到达槽壁前,其高径比均为0.68,洞穴到达壁面后,其高度的轴向扩展系数0.79。研究进一步认识了错位六弯叶桨的搅拌特性,可为假塑性流体搅拌桨的开发和应用提供指导和参考。 展开更多
关键词 错位六弯叶搅拌器 假塑性流体 洞穴 表观黏度
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六弯叶搅拌槽内假塑性流体流场及洞穴变化的数值模拟 被引量：3
6
作者 栾德玉 周慎杰 +1 位作者 陈颂英 楚树坡 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1054-1059,共6页
利用计算流体力学的方法,对六弯叶搅拌器在黄原胶水溶液(一种具有屈服应力的假塑性流体)中的流场及洞穴变化进行研究,得到了搅拌器的功率准数、流动准数、泵送效率以及洞穴大小随雷诺数的变化情况.结果表明,层流状态下,功率准数与雷诺... 利用计算流体力学的方法,对六弯叶搅拌器在黄原胶水溶液(一种具有屈服应力的假塑性流体)中的流场及洞穴变化进行研究,得到了搅拌器的功率准数、流动准数、泵送效率以及洞穴大小随雷诺数的变化情况.结果表明,层流状态下,功率准数与雷诺数成反比,流动准数和泵送效率随雷诺数增加而增大,随流体粘度增加而降低,采用Herschel-Bulkley流变模型模拟的洞穴形状为圆柱形.Dc<T时,洞穴大小符合Elson模型的理论计算结果,在双对数坐标图中,Dc/D与P0Rey接近线性关系,拟合后的直线斜率为0.35. 展开更多
关键词 假塑性流体 洞穴 六弯叶搅拌器 屈服应力 层流模型
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带屈服值的假塑性流体同心环空稳态波动压力研究 被引量：8
7
作者 汪海阁 刘希圣 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1996年第1期15-22,共8页
管柱在充满钻井液的井眼内运动时所产生的波动压力是影响井眼稳定的主要因素．其大小是制定泥浆附加密度的主要依据．因此要求对实际波动压力的预测有较高的精度，而其精度与泥浆流变模式的选择密切相关．屈服假塑性流体属于三参数模式... 管柱在充满钻井液的井眼内运动时所产生的波动压力是影响井眼稳定的主要因素．其大小是制定泥浆附加密度的主要依据．因此要求对实际波动压力的预测有较高的精度，而其精度与泥浆流变模式的选择密切相关．屈服假塑性流体属于三参数模式，因其精度高，近年来国外多用其描述钻井液的流变性．文中以该模式为基础，从理论上推导了定向井同心环空中起下钻或下套管过程中，稳定层流条件下钻井液粘性产生的波动压力计算模式．为便于现场应用，绘制了不同情况下波动压力系数的变化规律．并给出了计算示例．对准确预测钻并作业过程中波动压力的大小、控制起下钻速度提供了理论依据． 展开更多
关键词 波动压力 环形空间 钻井 钻井液 假塑性流体
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假塑性流体雾化研究Ⅰ．雾化特性的研究 被引量：4
8
作者 吴文林 赵忠祥 赵伟 《化工机械》 CAS 北大核心 1994年第4期193-197,共5页
本文采用二流式气动喷嘴，通过激光衍射粒径分布测量系统对假塑性流体料液的雾化特性进行了试验研究，得到了物料特性（主要指粘度）和操作参数（主要指气液质量比和空气速度）以及喷嘴液气出口面积比对雾滴平均直径和尺寸分布参数的影... 本文采用二流式气动喷嘴，通过激光衍射粒径分布测量系统对假塑性流体料液的雾化特性进行了试验研究，得到了物料特性（主要指粘度）和操作参数（主要指气液质量比和空气速度）以及喷嘴液气出口面积比对雾滴平均直径和尺寸分布参数的影响，并进行回归，得到预测雾滴平均直径及尺寸分布参数的关联式。 展开更多
关键词 假塑性 流体 雾化 气动喷嘴
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假塑性流体液滴撞击壁面上的铺展的格子Boltzmann模拟 被引量：2
9
作者 周平 曾忠 乔龙 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1-9,共9页
流体液滴在壁面上的铺展与沉积在工业应用中存在广泛应用,研究非牛顿流体特性对液滴铺展的影响具有重要的实际意义。基于相场法建立了非牛顿幂律流体与牛顿流体的两相流格子Boltzmann模型,引入包括接触角影响的边界条件,模拟了假塑性流... 流体液滴在壁面上的铺展与沉积在工业应用中存在广泛应用,研究非牛顿流体特性对液滴铺展的影响具有重要的实际意义。基于相场法建立了非牛顿幂律流体与牛顿流体的两相流格子Boltzmann模型,引入包括接触角影响的边界条件,模拟了假塑性流体在幂律指数(n)0.5～1.0以及韦伯数(We)5～45时液滴撞击壁面的铺展过程。结果表明:相对于牛顿流体,幂律流体的非牛顿特性会抑制液滴的铺展,且n越小,越有利于液滴沉积。此外,韦伯数越大,液滴越快地达到稳定。 展开更多
关键词 格子BOLTZMANN方法 幂律液体 假塑性流体 相界面 相场法 液滴沉积 液滴铺展
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假塑性流体的雾化研究Ⅱ．二流式喷嘴的结构与尺寸参数 被引量：3
10
作者 吴文林 赵忠祥 赵伟 《化工机械》 CAS 北大核心 1995年第3期128-131,共4页
本文以气流式喷嘴的雾化机理为基础，研究了用于雾化高粘度物料（假塑性流体）的二流式喷嘴的结构形式和尺寸参数。通过雾化试验研究，初步得到了以较小的气液比雾化高粘度物料，并具有良好雾化特性的二流式喷嘴。
关键词 雾化器 喷嘴 假塑性流体 结构 尺寸参数 干燥机
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错位六弯叶桨搅拌假塑性流体流场宏观不稳定性数值模拟 被引量：4
11
作者 栾德玉 魏星 陈一鸣 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1999-2006,共8页
采用分离涡模型,对错位六弯叶(6PBT)搅拌槽内流场结构和宏观不稳定性(MI)进行了数值模拟。工作介质分别选用去离子水和不同质量分数的黄原胶水溶液,并将水的速度场分布与PIV实验结果进行了比较。通过采集监测点的速度时间序列,结合MATLA... 采用分离涡模型,对错位六弯叶(6PBT)搅拌槽内流场结构和宏观不稳定性(MI)进行了数值模拟。工作介质分别选用去离子水和不同质量分数的黄原胶水溶液,并将水的速度场分布与PIV实验结果进行了比较。通过采集监测点的速度时间序列,结合MATLAB软件编程,计算得到流场宏观不稳定频率的变化。结果表明:流场结构和速度矢量的计算值与PIV实验数据吻合较好,分离涡模型的计算结果可靠;提高转速,槽内假塑性流体MI频率峰值增大,脉动强度提高,当转速达到225 r·min-1时,MI频率特征消失,频谱图呈现谱带现象,意味着流场进入混沌;流体的流变性对MI没有影响,MI现象是流体流动的共有特征。 展开更多
关键词 错位六弯叶搅拌器 假塑性流体 宏观不稳定性 分离涡模型
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高粘假塑性流体流动沸腾流型 被引量：1
12
作者 刘均洪 叶林 +2 位作者 柳和生 顾培韵 潘祖仁 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第1期123-126,共4页
在流动沸腾传热两相流研究中,流型研究一直是众多研究者的兴趣所在。目前有关流型研究的报道均为低粘物系,但高粘流体两相流流型研究,对高聚物生产、食品、轻工等工业有重要应用价值。 浅尾芳久等在透明玻璃管中研究了流动沸腾的流型,表... 在流动沸腾传热两相流研究中,流型研究一直是众多研究者的兴趣所在。目前有关流型研究的报道均为低粘物系,但高粘流体两相流流型研究,对高聚物生产、食品、轻工等工业有重要应用价值。 浅尾芳久等在透明玻璃管中研究了流动沸腾的流型,表明Mishima等提出的流型划分判据可以较好地区分泡状流、弹状流、环状流。Kamiel等分析比较了大量低粘物系两相流实验数据和几种流型判别式,表明Weisman等提出的判别式可以较好地区分弹状流与环状流。 展开更多
关键词 流动沸腾 两相流 传热 商粘假塑性
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假塑性塑料熔体在鱼尾形流道中流动公式的推导 被引量：1
13
作者 罗中华 梅亚夫 +1 位作者 彭炎荣 吴宪平 《塑性工程学报》 CAS CSCD 1998年第1期61-65,共5页
本文推导出假塑性塑料熔体（即τ＝Ｋγｎ），当ｎ为某些特殊值时的塑料熔体在鱼尾形流道中的流动公式，并用优化方法提出和确定了ｎ为一般值的插值公式。
关键词 鱼尾形流道 塑料熔体 插值公式 假塑性流体 流动
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搅拌槽内假塑性流体洞穴研究进展 被引量：1
14
作者 栾德玉 周慎杰 陈颂英 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期502-507,共6页
介绍了在假塑性流体层流搅拌中广泛存在的洞穴现象,表明其对物料的传质和传热极为不利;说明了假塑性流体剪切变稀的流变特性,阐述了预测洞穴大小的3种数学模型:球形模型、圆柱形模型和环形模型,同时综述了不同搅拌器洞穴形状及大小变化... 介绍了在假塑性流体层流搅拌中广泛存在的洞穴现象,表明其对物料的传质和传热极为不利;说明了假塑性流体剪切变稀的流变特性,阐述了预测洞穴大小的3种数学模型:球形模型、圆柱形模型和环形模型,同时综述了不同搅拌器洞穴形状及大小变化的最新研究成果,认为圆柱形模型(EN模型)能更好地描述假塑性流体洞穴的形状及其随雷诺数的变化,洞穴边界速度定义为0.01Utip;最后指出了利用CFD技术研究洞穴变化以及流场特征是必然趋势。 展开更多
关键词 假塑性流体 洞穴 表观黏度 流变指数
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屈服假塑性凝胶模拟液直圆管流变和流动特性分析 被引量：2
15
作者 左博 张蒙正 《火箭推进》 CAS 2009年第1期45-49,58,共6页
通过理论分析和试验研究,进行了某型凝胶模拟液在直圆管内的流变和流动特性研究。研究结果表明:该凝胶模拟液具有明显的屈服应力;由于屈服应力的作用,直圆管中心明显地分为剪切流动区和柱塞流动区,柱塞流动区半径与屈服应力成正比,与压... 通过理论分析和试验研究,进行了某型凝胶模拟液在直圆管内的流变和流动特性研究。研究结果表明:该凝胶模拟液具有明显的屈服应力;由于屈服应力的作用,直圆管中心明显地分为剪切流动区和柱塞流动区,柱塞流动区半径与屈服应力成正比,与压力梯度成反比;当流量恒定时,沿程压降随屈服应力的增大而增大;当压力梯度保持不变时,流量随屈服应力的增大而减小。 展开更多
关键词 凝胶模拟液 屈服假塑性流体 流变特性
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假塑性流体的雾化研究Ⅲ.具有螺旋导流槽的二流式喷嘴 被引量：1
16
作者 赵忠祥 贺文智 吴文林 《化工机械》 CAS 1997年第1期17-20,共4页
用于高粘度物料的二流式喷嘴，在气体通道内放置螺旋槽后，使进入喷嘴的气流在螺旋槽的引导下成为有一定旋转角度的高速气流。考察了该气流对物料雾化的效果。
关键词 喷嘴 假塑性流体 雾化 流体力学
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假塑性流体在双螺带桨搅拌釜内停留时间分布
17
作者 张静天 包永忠 黄志明 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期35-38,共4页
采用电导率法研究了羧甲基纤维素水溶液假塑性流体在双螺带搅拌釜内的停留时间分布(RTD)情况,考察了物料黏度、流量、搅拌转速和转向对停留时间分布的影响。发现假塑性流体在釜内的停留时间分布类似于全混釜,但有一定的拖尾现象。物料... 采用电导率法研究了羧甲基纤维素水溶液假塑性流体在双螺带搅拌釜内的停留时间分布(RTD)情况,考察了物料黏度、流量、搅拌转速和转向对停留时间分布的影响。发现假塑性流体在釜内的停留时间分布类似于全混釜,但有一定的拖尾现象。物料黏度对平均停留时间和当量全混釜数影响不大;随着流量增大,平均停留时间减小,而当量全混釜数基本不变;随着转速的增大,平均停留时间和当量全混釜数略有增大,说明增大转速对混合反而不利。根据实验结果,提出了搅拌釜的流动模型。 展开更多
关键词 停留时间分布 假塑性流体 双螺带桨 流动模型
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假塑性流体的本构方程 被引量：4
18
作者 卢晓江 《天津轻工业学院学报》 1991年第2期63-67,共5页
介绍了幂律方程、埃利斯方程和米特方程,分析了这些方程的基本特点。提出了一个新的假塑性流体的本构方程。
关键词 假塑性流体 本构方程 表观粘度
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砼的一种假塑性变形
19
作者 孙南屏 《四川建筑科学研究》 1999年第1期51-53,共3页
本文探讨了砼σ－ε的非线性关系，认为砼内部局部性破坏是这种非线性关系的主要原因之一。
关键词 非线性关系 假塑性变形 局部破坏 混凝土
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连续搅拌槽内假塑性流体停留时间分布的数值模拟 被引量：4
20
作者 张蕊 黄雄斌 何庆阳 《北京化工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期5-10,共6页
应用计算流体力学商业软件(CFX)模拟了φ0.5 m×0.35 m的无挡板半球底搅拌槽的流场,计算了流体的停留时间分布(RTD),研究了转速、流量、全槽平均表观黏度对RTD以及全混釜数(m)的影响。结果表明:基于CFX对假塑性流体连续搅拌槽内RTD... 应用计算流体力学商业软件(CFX)模拟了φ0.5 m×0.35 m的无挡板半球底搅拌槽的流场,计算了流体的停留时间分布(RTD),研究了转速、流量、全槽平均表观黏度对RTD以及全混釜数(m)的影响。结果表明:基于CFX对假塑性流体连续搅拌槽内RTD的模拟结果与实验基本吻合;低转速下,转速的变化对假塑性流体RTD和m值的影响要大于牛顿流体,但当转速达到一定值时,对两流体的RTD和m值影响较小;转速较高趋于全混时,流量对假塑性流体及牛顿流体的RTD和m值影响较小,且对两流体的影响差别很小;高转速条件下,全槽平均表观黏度的变化对假塑性流体RTD和m值的影响较牛顿流体大。 展开更多
关键词 连续搅拌槽 停留时间分布 假塑性流体 计算流体力学
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