气—液两相搅拌釜流体行为的数值模拟研究
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 主要符号表 | 第9-18页 |
| 1 引言 | 第18-20页 |
| 2 文献综述 | 第20-58页 |
| 2.1 气-液两相搅拌釜宏观特征研究 | 第23-29页 |
| 2.1.1 流场特征 | 第23-25页 |
| 2.1.2 搅拌功率 | 第25-27页 |
| 2.1.3 平均气含率 | 第27-28页 |
| 2.1.4 气-液分散临界转速 | 第28-29页 |
| 2.2 气-液两相搅拌釜局部特征研究 | 第29-32页 |
| 2.2.1 湍流尺度 | 第29页 |
| 2.2.2 局部气含率 | 第29-31页 |
| 2.2.3 气泡尺寸 | 第31-32页 |
| 2.3 实验测量现状 | 第32-37页 |
| 2.3.1 宏观参数测量 | 第32-36页 |
| 2.3.2 局部参数测量 | 第36-37页 |
| 2.4 数值模拟现状 | 第37-46页 |
| 2.4.1 旋转区域处理 | 第38-41页 |
| 2.4.2 湍流方程选择 | 第41-44页 |
| 2.4.3 多相流模型处理 | 第44-46页 |
| 2.5 气泡行为研究 | 第46-55页 |
| 2.5.1 气泡破碎 | 第46-49页 |
| 2.5.2 气泡聚并 | 第49-52页 |
| 2.5.3 相间传质 | 第52-55页 |
| 2.6 论文结构与研究内容 | 第55-58页 |
| 3 气-液两相搅拌釜流体力学行为的实验研究 | 第58-72页 |
| 3.1 实验装置和测量方法 | 第58-61页 |
| 3.2 实验基本原理及方案 | 第61-64页 |
| 3.2.1 气含率测量原理 | 第61-62页 |
| 3.2.2 气泡尺寸测量原理 | 第62-63页 |
| 3.2.3 气泡速度测量原理 | 第63-64页 |
| 3.2.4 测量位置方案 | 第64页 |
| 3.3 实验结果与讨论 | 第64-70页 |
| 3.3.1 气含率分布 | 第65-67页 |
| 3.3.2 气泡尺寸分布 | 第67-68页 |
| 3.3.3 气泡速度分布 | 第68-70页 |
| 3.4 本章小结 | 第70-72页 |
| 4 气-液两相搅拌釜流场的数值模拟研究 | 第72-108页 |
| 4.1 模型建立与边界条件设置 | 第72-78页 |
| 4.1.1 几何模型建立 | 第72-73页 |
| 4.1.2 模型网格划分 | 第73-74页 |
| 4.1.3 湍流模型对比 | 第74-76页 |
| 4.1.4 转动模型选择 | 第76-78页 |
| 4.2 搅拌釜流场分析 | 第78-88页 |
| 4.2.1 流场速度对比 | 第78-80页 |
| 4.2.2 转速对流场影响 | 第80-84页 |
| 4.2.3 切向流对液面波动影响 | 第84-87页 |
| 4.2.4 流场湍动能分析 | 第87-88页 |
| 4.3 搅拌釜混匀能力分析 | 第88-94页 |
| 4.3.1 混匀时间判断方法 | 第88-90页 |
| 4.3.2 投料口位置对混合能力影响 | 第90-91页 |
| 4.3.3 投料口数量对混合能力影响 | 第91-92页 |
| 4.3.4 转速对混合能力影响 | 第92-93页 |
| 4.3.5 不同颗粒尺寸分布情况 | 第93-94页 |
| 4.4 搅拌釜气-液两相分析 | 第94-106页 |
| 4.4.1 数学模型建立 | 第94-96页 |
| 4.4.2 转速对气含率影响 | 第96-101页 |
| 4.4.3 通气量对气含率影响 | 第101-103页 |
| 4.4.4 搅拌釜功率分析 | 第103-105页 |
| 4.4.5 虚拟质量力分析 | 第105-106页 |
| 4.5 本章小结 | 第106-108页 |
| 5 流粒破裂模型研究 | 第108-124页 |
| 5.1 流粒破碎相关问题 | 第108-109页 |
| 5.2 流粒破碎模型建立 | 第109-115页 |
| 5.2.1 破裂标准 | 第110-113页 |
| 5.2.2 破碎概率 | 第113-114页 |
| 5.2.3 破碎速率与子流粒尺寸分布 | 第114-115页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第115-122页 |
| 5.3.1 实验数据对比 | 第116-117页 |
| 5.3.2 流粒临界破碎尺寸 | 第117-118页 |
| 5.3.3 母流粒尺寸对子流粒尺寸分布影响 | 第118-120页 |
| 5.3.4 湍流耗散率对子流粒尺寸分布影响 | 第120-122页 |
| 5.4 本章小结 | 第122-124页 |
| 6 流粒聚并模型研究 | 第124-143页 |
| 6.1 排液模型 | 第124-135页 |
| 6.1.1 液膜外部厚度曲线 | 第125-128页 |
| 6.1.2 液膜内部厚度曲线 | 第128-131页 |
| 6.1.3 液膜中心处厚度 | 第131-133页 |
| 6.1.4 液膜挤压受力 | 第133-135页 |
| 6.2 接触模型 | 第135-137页 |
| 6.2.1 接触过程运动分析 | 第135-136页 |
| 6.2.2 接触过程时间计算 | 第136-137页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第137-142页 |
| 6.3.1 实验数据对比 | 第137-138页 |
| 6.3.2 流粒尺寸对聚并速率影响 | 第138-139页 |
| 6.3.3 流粒密度对聚并速率影响 | 第139-140页 |
| 6.3.4 两相性质对聚并速率影响 | 第140-142页 |
| 6.4 本章小结 | 第142-143页 |
| 7 PBM模型在CFD中耦合及其数值模拟研究 | 第143-164页 |
| 7.1 PBM与多相流场耦合原理 | 第143-147页 |
| 7.1.1 PBM模型介绍 | 第144-146页 |
| 7.1.2 气-液两相流场模型介绍 | 第146-147页 |
| 7.2 PBM模型求解方法 | 第147-150页 |
| 7.2.1 标准矩估计法 | 第148页 |
| 7.2.2 正交矩估计方法 | 第148-149页 |
| 7.2.3 离散法 | 第149-150页 |
| 7.3 自定义模型调用方法 | 第150-151页 |
| 7.4 结果与讨论 | 第151-161页 |
| 7.4.1 转速影响 | 第151-155页 |
| 7.4.2 通气量影响 | 第155-157页 |
| 7.4.3 叶轮静压影响 | 第157-159页 |
| 7.4.4 分布器影响 | 第159-161页 |
| 7.5 本章小结 | 第161-164页 |
| 8 结论 | 第164-168页 |
| 8.1 论文结论 | 第164-166页 |
| 8.2 论文创新点 | 第166-167页 |
| 8.3 下一步工作建议 | 第167-168页 |
| 参考文献 | 第168-182页 |
| 作者简历及在学研究成果 | 第182-185页 |
| 学位论文数据集 | 第185页 |
