中文摘要 | 第3-4页 |
ABSTRACT | 第4-5页 |
第一章 文献综述 | 第10-29页 |
1.1 引言 | 第10-11页 |
1.2 固-液搅拌 | 第11页 |
1.3 上浮颗粒 | 第11-20页 |
1.3.1 上浮颗粒研究现状 | 第12-15页 |
1.3.2 下拉机理 | 第15-16页 |
1.3.3 完全悬浮和临界转速 | 第16-19页 |
1.3.3.1 判断方法 | 第17-19页 |
1.3.4 设计变量 | 第19页 |
1.3.5 悬浮理论 | 第19-20页 |
1.4 计算流体力学(CFD)技术 | 第20-27页 |
1.4.1 CFD 简介 | 第20页 |
1.4.2 搅拌设备中的流体力学 | 第20-22页 |
1.4.3 CFD 求解过程 | 第22-24页 |
1.4.4 搅拌槽内的 CFD 模拟 | 第24-26页 |
1.4.4.1 湍流计算方法 | 第24-25页 |
1.4.4.2 桨叶区域处理方法 | 第25-26页 |
1.4.5 上浮颗粒的 CFD 模拟 | 第26-27页 |
1.4.6 CFD 模拟结论与假设 | 第27页 |
1.5 研究目的与内容 | 第27-29页 |
第二章 CFD 理论基础与研究方法 | 第29-37页 |
2.1 控制方程 | 第29-32页 |
2.1.1 湍流的控制方程 | 第31-32页 |
2.2 多相流模型 | 第32-34页 |
2.2.1 两相流控制方程 | 第33页 |
2.2.2 多相流湍流模型 | 第33-34页 |
2.3 固-液相间动量交换 | 第34-37页 |
2.3.1 Gidaspow 模型 | 第35-36页 |
2.3.2 Brucato 模型 | 第36-37页 |
第三章 PBT 桨搅拌槽内单相流体流动的 CFD 模拟 | 第37-55页 |
3.1 CFD 建模 | 第37-40页 |
3.1.1 计算域与体系 | 第37-39页 |
3.1.2 湍流模型 | 第39页 |
3.1.3 桨叶区域处理方法 | 第39页 |
3.1.4 网格划分 | 第39-40页 |
3.1.5 边界和初始条件 | 第40页 |
3.1.6 流场计算方法 | 第40页 |
3.1.7 离散格式 | 第40页 |
3.1.8 收敛条件 | 第40页 |
3.2 宏观混合参数 | 第40-41页 |
3.3 结果与讨论 | 第41-54页 |
3.3.1 网格无关性 | 第41页 |
3.3.2 典型流场分析 | 第41-47页 |
3.3.3 桨叶排液条件 | 第47-51页 |
3.3.4 桨叶排液性能 | 第51-54页 |
3.4 本章小结 | 第54-55页 |
第四章 PBT 桨搅拌槽内上浮颗粒完全悬浮和临界转速的 CFD 预测 | 第55-76页 |
4.1 CFD 建模 | 第55-57页 |
4.1.1 计算域与体系 | 第55-56页 |
4.1.2 数值模型 | 第56页 |
4.1.3 网格划分 | 第56页 |
4.1.4 初始化和边界条件 | 第56页 |
4.1.5 流场计算方法 | 第56-57页 |
4.1.6 离散格式 | 第57页 |
4.1.7 收敛条件 | 第57页 |
4.2 混合参数计算方法 | 第57-61页 |
4.2.1 功率准数 | 第57-58页 |
4.2.2 局部颗粒浓度 | 第58页 |
4.2.3 局部颗粒的浓度标准偏差 | 第58页 |
4.2.4 云高 | 第58-59页 |
4.2.5 无因次混合时间 | 第59-60页 |
4.2.5.1 数学模型 | 第59页 |
4.2.5.2 计算方法 | 第59-60页 |
4.2.5.3 初始和收敛条件 | 第60页 |
4.2.6 颗粒轴向速度 | 第60-61页 |
4.3 结果与讨论 | 第61-74页 |
4.3.1 网格无关性 | 第61页 |
4.3.2 功率准数 | 第61-62页 |
4.3.3 局部颗粒浓度 | 第62-65页 |
4.3.4 标准偏差 | 第65-66页 |
4.3.5 云高 | 第66-67页 |
4.3.6 混合时间 | 第67-69页 |
4.3.7 颗粒轴向速度 | 第69-70页 |
4.3.8 模拟结果与经验式结果比较 | 第70页 |
4.3.9 下拉机理 | 第70-72页 |
4.3.10 速度场和流型 | 第72-74页 |
4.4 本章小结 | 第74-76页 |
第五章 PBT 桨搅拌槽结构和物性参数对上浮颗粒悬浮混合影响的 CFD 研究 | 第76-92页 |
5.1 CFD 建模 | 第76-77页 |
5.1.1 计算域与体系 | 第76页 |
5.1.2 模型与方法 | 第76-77页 |
5.1.3 初始化和边界条件 | 第77页 |
5.1.4 收敛条件 | 第77页 |
5.2 结果与讨论 | 第77-90页 |
5.2.1 搅拌桨淹没深度的影响 | 第77-80页 |
5.2.2 槽底部结构的影响 | 第80-81页 |
5.2.3 搅拌桨直径的影响 | 第81-83页 |
5.2.4 颗粒固含量的影响 | 第83-84页 |
5.2.5 颗粒尺寸的影响 | 第84-88页 |
5.2.5.1 单分散体系 | 第84-86页 |
5.2.5.2 多分散体系 | 第86-88页 |
5.2.6 颗粒密度的影响 | 第88-90页 |
5.3 本章小结 | 第90-92页 |
第六章 PBT 桨桨叶设计对上浮颗粒悬浮混合影响的 CFD 研究 | 第92-111页 |
6.1 CFD 建模 | 第92-93页 |
6.1.1 计算域与体系 | 第92页 |
6.1.2 模型与方法 | 第92-93页 |
6.1.3 初始化和边界条件 | 第93页 |
6.1.4 收敛条件 | 第93页 |
6.2 结果与讨论 | 第93-110页 |
6.2.1 前期模拟 | 第93页 |
6.2.2 桨叶直径的影响 | 第93-98页 |
6.2.3 桨叶淹没深度的影响 | 第98-102页 |
6.2.4 桨叶倾斜角度的影响 | 第102-107页 |
6.2.5 桨叶个数的影响 | 第107-110页 |
6.3 本章小结 | 第110-111页 |
第七章 不同设计变量对单相流及上浮颗粒悬浮混合影响程度的研究 | 第111-116页 |
7.1 CFD 建模 | 第111-112页 |
7.2 部分因子设计 | 第112页 |
7.3 结果与讨论 | 第112-115页 |
7.3.1 单相流体系 | 第112-114页 |
7.3.1.1 PBTD | 第112-114页 |
7.3.1.2 PBTU | 第114页 |
7.3.2 两相流体系 | 第114-115页 |
7.3.2.1 PBTD | 第114页 |
7.3.2.2 PBTU | 第114-115页 |
7.4 本章小结 | 第115-116页 |
第八章 结论 | 第116-118页 |
参考文献 | 第118-129页 |
发表论文和参加科研情况说明 | 第129-130页 |
附录 | 第130-134页 |
致谢 | 第134页 |