高正明 作品数:106 被引量:538 H指数:14 供职机构: 北京化工大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 教育部“优秀青年教师资助计划” 国家高技术研究发展计划 更多>> 相关领域: 化学工程 机械工程 理学 金属学及工艺 更多>>
搅拌槽内桨型对微观混合的影响 被引量:1 2004年 在直径为 0 4 76m的搅拌槽内 ,采用平行竞争反应体系 ,就不同的桨叶型式、加料时间、搅拌转速、加料位置对产物分布的影响进行了系统的实验研究 ,并采用涡旋卷吸模型对实验结果进行了模拟计算。本工作的研究结果对于工业用搅拌反应器的设计及放大具有一定的参考意义。 蒋勇 闵健 高正明 施力田关键词:搅拌槽 搅拌槽内不同桨型组合的气-液分散特性 <正> 在直径为0.476m,高径比2:1的椭圆底搅拌槽内(如图1所示),全挡板条件下,分别研究宽叶翼形轴流式(WH—ID)搅拌桨组合、八弯叶涡轮(Curve—DT)径向流桨组合及半椭圆管盘式涡轮(HEDT)与CBY桨组... 龙建刚 包雨云 高正明文献传递 射流场中单个气泡破裂的CFD模拟与PIV实验研究 被引量:4 2018年 气泡的破裂行为能够直接改变相界面积与流场分布,进而对于多相反应器中的传递与反应过程产生重要影响。由于在湍流与气泡破裂机理以及数值模拟方法上仍存在诸多不足,目前针对湍流环境中自由运动的气泡破裂过程研究仍非常欠缺。作者分别在二维与三维数值模拟条件下,利用VOF模型研究了单气泡在典型射流场中的运动、形变与破裂过程,并通过高速摄像与PIV方法同步开展了实验研究。该研究对气泡破裂过程特别是破裂前后的形态、周围流场以及与气泡间的相互作用进行了分析。结果表明,该流场条件下液相的剪切作用是气泡破裂的主要影响因素;由于二维模拟可以使用精度更高的网格,对于气泡形变与破裂过程中的界面变化模拟相对精确,而三维模拟对于流场整体结构的模拟更接近PIV实验结果,而在气泡的扭曲变形还原方面误差相对较大。该研究对于实际破裂过程具有较好的参考价值,有助于加深多相流体力学认识,为相关多相反应器的设计与优化提供理论支撑。 冯俊杰 孙冰 姜杰 蔡子琦 高正明关键词:气泡 多层桨搅拌槽内非常温体系局部气含率分布 被引量:7 2002年 Vertical gas holdup distributions in ambient gassed, hot sparged and boiling systems in stirred tanks using multiple 6 hollow blade disc turbines(CD-6)are reported.The local gas holdup in the boiling system is dramatically different from that in the ambient gassed or hot sparged system whether in terms of value or distribution.Under the same total gas flow rate and impeller speed,the local gas holdup is much smaller in the boiling system than that in the ambient gassed or hot sparged system.The hot sparged system has similar vertical gas holdup distributions,with maxima in similar locations but with smaller local gas holdup overall,to those of the ambient gassed system.The designs of existing hot sparged and boiling reactors are based on the ambient gassed system and not optimal.The results are of particular relevance to the design and operation of reactors with hot sparged or boiling liquids. 高正明 施力田 郑国军关键词:多层桨搅拌槽 气-液分散 电导探针 连续高速分散混合器内的流体力学性能——Ⅰ.实验研究 被引量:2 2007年 针对3种不同结构的定子,采用不同粘度的牛顿流体及假塑性非牛顿流体作为工作介质,对连续高速分散混合器(CRS)内的流体力学性能进行了系统的实验研究,着重对CRS的功率特性、流体的表观Kolmogorov尺度进行了测定和分析.结果表明,3号定子操作条件下的功率准数最大,为5.44;CRS的Metzner-Otto常数远大于普通搅拌桨;CRS内流体的表观Kolmogorov尺度比传统的搅拌反应器小一个数量级,因此CRS内的微观混合时间远小于搅拌反应器.研究结果可为连续高速分散混合器的优化提供参考. 董强 聂毅学 张华芹 高正明关键词:功率消耗 连续高速分散混合器内的流体力学性能——Ⅱ.数值模拟 被引量:2 2007年 采用计算流体力学(CFD)方法研究连续高速分散混合器(CRS)的流体力学特性.采用FLUENT6.2软件,选用标准k-ε模型和滑移网格(SM)法,对CRS进行三维流动场的数值模拟.功率消耗的预测值与实验结果吻合良好,随雷诺数的增大功率准数NP基本不变,其模拟值为5.99,与实验的误差为13.7%.在中小流量下,水力学性能的模拟值与实验值吻合较好,但较高流量下由于液沫夹带而无法准确预测.模拟结果表明,CRS的最大泵送效率仅为13%,其功率消耗主要用于物料高效剪切混合;混合腔内的宏观流动场、剪切速率及湍流耗散率均呈非对称分布;对应转子不同的几何位置,定子槽内产生流型不同的漩涡,模拟结果与文献数据相吻合.研究结果可为工业CRS的优化设计提供参考. 张华芹 董强 李志鹏 高正明关键词:计算流体力学 数值模拟 多层桨气-液搅拌反应器内局部特性的数值模拟 被引量:14 2010年 采用计算流体力学(CFD)方法,应用Euler双流体模型、标准的k-ε双方程湍流模型及多重参考系法,并与综合考虑了气泡聚并与破碎对气泡尺寸影响的群体平衡模型(PBM)相结合,对多层桨搅拌槽内气-液两相的流场、局部气含率分布、气泡尺寸分布以及局部容积传质系数分布进行了数值模拟。结果表明:在搅拌槽内顶桨与底桨上方靠近壁面处存在气含率和气泡尺寸分布的极大值,与实验结果相吻合;容积传质系数的模拟结果与实验值的相对误差为15%。 陈雷 高正明关键词:多层桨 搅拌槽 气-液两相流 计算流体力学 热态气-液多层桨搅拌槽内的气液分散和传质性能 被引量:1 2015年 在直径为0.30 m的不锈钢搅拌槽中,采用半椭圆管盘式涡轮(HEDT)为底桨,上提操作的宽叶翼形桨(WHU)为中、上层桨的三层组合桨,研究了25~80℃范围内气-液两相体系中的气液分散和传质性能。结果表明,气含率随温度升高而明显降低,80℃时的气含率仅为25℃时气含率的58.8%;容积传质系数(kLa)受温度的影响很小,温度从25℃上升到80℃,kLa仅增大了2%,理论计算得出80℃下kLa比25℃下增大4%,与实验值基本相符;依实验数据关联得到不同温度下的气含率和kLa与温度、功率和表观气速的经验关联式以及无因次准数关联式,关联式计算值与实验值误差在±10%以内。通过对比经验关联式中功耗、表观气速和温度的指数可以看出,气含率受温度影响最大,表观气速对气含率的影响大于功耗对气含率的影响;而功耗对kLa的影响最大,功耗影响的指数分别是表观气速和温度对kLa影响指数的2倍和4倍。 张津津 高正明 尹连清 包雨云关键词:搅拌槽 气含率 温度对气-固-液三相搅拌反应器内气液分散特性的影响 被引量:1 2008年 在直径为0.476m的椭圆底搅拌槽中,采用以半椭圆管盘式涡轮(HEDT)为底桨、上提操作的宽叶翼形桨(WH_U)为中、上层桨的三层组合桨,研究24℃~95℃范围内不同温度下气-液-固体系中搅拌功率、气含率及固体颗粒完全离底悬浮特性。结果表明,体系相对功率需求(通气功率与不通气功率之比)RPD随温度的升高而增大,但随固含率的提高,温度对RPD的影响程度减弱。气含率随温度的升高而明显下降,其下降的幅度也随固含率增加而减小。本文结果及通气功率、气含率关联式对于工业热态通气三相搅拌反应器设计和操作具有一定的参考价值。 张新年 包雨云 高正明关键词:气含率 搅拌槽 半椭圆管盘式涡轮桨搅拌槽通气量对轴弯矩的影响 2015年 采用高精度力矩传感器,实验测量了气液两相半椭圆管盘式涡轮桨搅拌槽内通气量对轴弯矩的影响规律,发现扭矩符合对称性双峰分布,弯矩仍符合Weibull分布。相对弯矩随通气量的增加呈现先降后增加的趋势,是流场不稳定性、桨叶背后气穴以及气体对桨叶的直接冲击三者共同作用的结果。研究结果可为气液搅拌反应器的设计提供参考。 李涛 梁洋洋 高正明关键词:弯矩 气液搅拌槽 搅拌轴