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多层桨搅拌槽内气—液两相流的数值模拟  
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【英文题名】 Numerical Simulation of Gas Liquid Flow in a Stirred Tank with a New Multiple Impeller
【作者】 宋月兰;
【导师】 高正明;
【学位授予单位】 北京化工大学;
【学科专业名称】 化学工程
【学位年度】 2006
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 北京化工大学
【网络出版投稿时间】 2006-09-13
【关键词】 气-液两相流; 数值模拟; 多层桨; 搅拌槽; 群体平衡模型(PBM);
【英文关键词】 gas-liquid flow; numerical simulation; multiple impeller agitators; stirred tank; Population Balance Model (PBM);
【中文摘要】 搅拌槽内的气体分散是影响气-液反应的重要因素。目前的研究主要集中在对气-液搅拌槽的实验研究以及单层六直叶涡轮桨搅拌槽的数值模拟上，采用计算流体力学(CFD)方法对多层桨搅拌槽内气-液两相流的数值模拟研究较少。 本文采用Euler-Euler双流体模型处理气．液体系、标准κ-ε湍流模型处理液相主流域的湍动和多重参考系(MFR)处理搅拌槽内的旋转和静止区域，对水-空气物系进行数值模拟。 使用CFD商用软件FLUENT，在不考虑气泡的凝并和破碎条件下，采用单一气泡尺寸，对多层桨(HEDT+2WH_U)搅拌槽内的气-液体系进行数值模拟。研究了通气流量和搅拌转速对功率准数、通气搅拌功率和总体气含率的影响，模拟结果与实验值吻合较好。 针对多层桨(BT-6+2MF_U)搅拌槽内气-液两相流动，基于CFD商用软件CFX，采用多尺度模型(MUSIG)将气泡定义为不同尺寸分布的五组，采用简化的群体平衡模型(PBM)来考虑气泡在搅拌槽内的凝并和破碎，计算得出不同尺寸气泡所占的分率及搅拌槽内气泡尺寸分布。模拟计算了不同通气流量及搅拌转速下...
【英文摘要】 Gas dispersion in stirred tank is an important factor for gas-liquid reaction. So far, the study concentrates on experimental research and numerical simulation of single Rushton turbine. Very few numerical simulation researches on the gas-liquid flow in stirred tanks with multiple impellers were reported by using Computational Fluid Dynamics (CFD). Based on the Euler-Euler two-phase flow model, standard k-e turbulent model and multiple frames of reference (MFR) method, gas-liquid system was simul...
【更新日期】 2006-11-17

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