| 致谢 | 第6-8页 |
| 摘要 | 第8-12页 |
| Abstract | 第12-17页 |
| 第一章 绪论 | 第23-25页 |
| 1.1 课题背景 | 第23-24页 |
| 1.2 本研究的主要工作 | 第24-25页 |
| 第二章 文献综述 | 第25-79页 |
| 2.1 淤浆法乙烯聚合工艺(CX艺) | 第25-31页 |
| 2.1.1 CX艺流程 | 第25-26页 |
| 2.1.2 淤浆聚合搅拌釜 | 第26-29页 |
| 2.1.3 浆液外循环技术 | 第29-30页 |
| 2.1.4 CX工艺生产及研究现状 | 第30-31页 |
| 2.2 搅拌混合理论 | 第31-48页 |
| 2.2.1 搅拌桨型式 | 第32-34页 |
| 2.2.1.1 涡轮式搅拌桨 | 第32-33页 |
| 2.2.1.2 多层搅拌桨 | 第33-34页 |
| 2.2.1.3 表面更新式搅拌桨 | 第34页 |
| 2.2.2 均相混合 | 第34-40页 |
| 2.2.2.1 流场 | 第34-37页 |
| 2.2.2.2 循环量和排量 | 第37-38页 |
| 2.2.2.3 混合时间 | 第38-39页 |
| 2.2.2.4 均相搅拌功率 | 第39-40页 |
| 2.2.3 气液分散 | 第40-45页 |
| 2.2.3.1 气液分散状态和临界分散转速 | 第40-42页 |
| 2.2.3.2 气液搅拌功率 | 第42-43页 |
| 2.2.3.3 比界面积、持气率和气泡平均直径 | 第43-44页 |
| 2.2.3.4 多层桨的气液分散性能 | 第44-45页 |
| 2.2.4 固液悬浮 | 第45-47页 |
| 2.2.4.1 固液悬浮状态和临界悬浮转速 | 第45-47页 |
| 2.2.4.2 多层桨固液悬浮性能 | 第47页 |
| 2.2.5 三相搅拌 | 第47-48页 |
| 2.2.5.1 通气对固液悬浮的影响 | 第48页 |
| 2.2.5.2 固体加入对气液分散的影响 | 第48页 |
| 2.3 计算流体力学(CFD) | 第48-65页 |
| 2.3.1 CFD方法简介 | 第49-50页 |
| 2.3.2 CFD模拟软件简介 | 第50页 |
| 2.3.3 网格类型及生成方法概述 | 第50-51页 |
| 2.3.3.1 结构化和非结构化网格 | 第51页 |
| 2.3.3.2 网格质量 | 第51页 |
| 2.3.4 湍流模拟方法 | 第51-55页 |
| 2.3.4.1 涡粘模型 | 第52-54页 |
| 2.3.4.2 Reynolds应力模型 | 第54-55页 |
| 2.3.5 CFD在搅拌釜中的应用及发展趋势 | 第55-61页 |
| 2.2.5.1 桨叶区处理方式 | 第55-57页 |
| 2.3.5.2 CFD在搅拌反应器中应用的发展趋势 | 第57-59页 |
| 2.3.5.3 多层桨流场CFD研究现状 | 第59-61页 |
| 2.4 声发射技术 | 第61-65页 |
| 2.4.1 声发射技术发展简述 | 第61-62页 |
| 2.4.2 声发射技术在化学工业中的应用 | 第62-63页 |
| 2.4.3 声发射信号的分析 | 第63-65页 |
| 2.4.3.1 线性分析方法 | 第64页 |
| 2.4.3.2 非线性分析方法 | 第64-65页 |
| 2.5 希尔伯特-黄变换(HHT) | 第65-69页 |
| 2.5.1 HHT简介 | 第65-67页 |
| 2.5.2 HHT的应用 | 第67-69页 |
| 2.6 课题的提出 | 第69-70页 |
| 符号说明 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-79页 |
| 第三章 实验装置及方法 | 第79-103页 |
| 3.1 实验装置 | 第79-83页 |
| 3.1.1 搅拌釜冷模实验装置ST-1 | 第79-81页 |
| 3.1.2 搅拌釜冷模实验装置ST-2 | 第81-82页 |
| 3.1.3 水平管道雾沫夹带检测实验装置 | 第82页 |
| 3.1.4 声发射检测装置 | 第82-83页 |
| 3.2 声发射检测方法 | 第83-86页 |
| 3.2.1 临界分散转速的声发射检测 | 第83-84页 |
| 3.2.2 临界悬浮转速的声发射检测 | 第84页 |
| 3.2.3 管道雾沫夹带的声发射检测 | 第84-85页 |
| 3.2.4 搅拌釜顶部雾沫夹带的声发射检测 | 第85-86页 |
| 3.3 HHT信号分析方法 | 第86-89页 |
| 3.3.1 信号的经验模态分解 | 第86-87页 |
| 3.3.2 Hilbert谱分析 | 第87-88页 |
| 3.3.3 边际谱分析 | 第88页 |
| 3.3.4 信号重构 | 第88-89页 |
| 3.4 CFD数值模拟方法 | 第89-101页 |
| 3.4.1 利用Gambit建立计算区域和指定边界条件类型 | 第89-95页 |
| 3.4.1.1 创建计算区域 | 第89-90页 |
| 3.4.1.2 建立动区域 | 第90页 |
| 3.4.1.3 计算区域的进一步分割 | 第90-92页 |
| 3.4.1.4 网格的生成 | 第92-95页 |
| 3.4.1.5 区域类型和边界条件类型的指定 | 第95页 |
| 3.4.2 利用Fluent进行求解 | 第95-97页 |
| 3.4.2.1 求解器的选择 | 第95页 |
| 3.4.2.2 导入并检查网格模型 | 第95-96页 |
| 3.4.2.3 选择模型 | 第96页 |
| 3.4.2.4 设置边界条件 | 第96-97页 |
| 3.4.3 计算结果的后处理 | 第97-101页 |
| 3.4.3.1 流场 | 第98-100页 |
| 3.4.3.2 搅拌功率及功率准数 | 第100页 |
| 3.4.3.3 排量及排量系数 | 第100页 |
| 3.4.3.4 轴向循环情况 | 第100-101页 |
| 3.5 本章小结 | 第101页 |
| 符号说明 | 第101-102页 |
| 参考文献 | 第102-103页 |
| 第四章 CFD数值模拟辅助搅拌桨优化设计 | 第103-121页 |
| 4.1 CX工艺聚合釜搅拌桨概述 | 第103-108页 |
| 4.1.1 上层桨叶的作用 | 第103-105页 |
| 4.1.2 中层桨叶的作用 | 第105-107页 |
| 4.1.3 下层桨叶的作用 | 第107-108页 |
| 4.2 上层桨叶优化 | 第108-112页 |
| 4.2.1 流场分析 | 第109-110页 |
| 4.2.2 功率和排量分析 | 第110页 |
| 4.2.3 轴向循环分析 | 第110-112页 |
| 4.3 中层桨叶优化 | 第112-115页 |
| 4.3.1 流场分析 | 第113-114页 |
| 4.3.2 功率与排量 | 第114页 |
| 4.3.3 轴向循环分析 | 第114-115页 |
| 4.4 搅拌桨顶部优化 | 第115-118页 |
| 4.4.1 流场分析 | 第117页 |
| 4.4.2 功率和排量 | 第117页 |
| 4.4.3 轴向循环分析 | 第117-118页 |
| 4.5 新型组合式搅拌桨 | 第118-119页 |
| 4.6 本章小结 | 第119-120页 |
| 符号说明 | 第120页 |
| 参考文献 | 第120-121页 |
| 第五章 浆液外循环的混合性能研究与优化 | 第121-149页 |
| 5.1 浆液外循环技术概述 | 第121-123页 |
| 5.1.1 扬子石化浆液外循环技术 | 第122页 |
| 5.1.2 浆液外循环技术研究现状 | 第122-123页 |
| 5.2 外循环对搅拌釜均相混合的影响 | 第123-127页 |
| 5.2.1 外循环对流场的影响 | 第123-126页 |
| 5.2.2 外循环对混合时间的影响 | 第126-127页 |
| 5.3 声发射技术研究外循环对搅拌釜气液分散的影响 | 第127-134页 |
| 5.3.1 声信号的获得 | 第127-128页 |
| 5.3.2 声信号的HHT分析 | 第128-130页 |
| 5.3.3 临界分散转速的测定 | 第130-132页 |
| 5.3.4 声信号的小波分析方法 | 第132-133页 |
| 5.3.5 外循环对临界分散转速的影响 | 第133-134页 |
| 5.4 声发射技术研究外循环对搅拌釜固液悬浮的影响 | 第134-141页 |
| 5.4.1 声信号的获得 | 第134页 |
| 5.4.2 声信号的HHT分析 | 第134-137页 |
| 5.4.3 临界悬浮转速的测定 | 第137-139页 |
| 5.4.4 声信号的小波分析方法 | 第139页 |
| 5.4.5 外循环对临界悬浮转速的影响 | 第139-141页 |
| 5.5 浆液外循环的优化设计 | 第141-146页 |
| 5.5.1 浆液外循环流量、流速的优化 | 第141-143页 |
| 5.5.2 浆液外循环注入高度的优化 | 第143-145页 |
| 5.5.3 浆液外循环入射角度的优化 | 第145-146页 |
| 5.6 本章小结 | 第146-147页 |
| 符号说明 | 第147-148页 |
| 参考文献 | 第148-149页 |
| 第六章 聚合釜浆液夹带的检测及装置优化 | 第149-173页 |
| 6.1 管道雾沫夹带的定量检测 | 第149-156页 |
| 6.1.1 雾沫夹带量声预测模型 | 第149-152页 |
| 6.1.2 声发射信号的HHT分析 | 第152-154页 |
| 6.1.3 气体流量和液体流量对声发射信号的影响 | 第154-155页 |
| 6.1.4 雾沫夹带量声预测模型的回归验证 | 第155-156页 |
| 6.2 搅拌釜顶部雾沫夹带定量检测实验 | 第156-158页 |
| 6.2.1 雾沫夹带量与通气速率的关系 | 第156-157页 |
| 6.2.2 声发射检测搅拌釜顶部雾沫夹带量 | 第157-158页 |
| 6.3 工业装置浆液夹带的声发射检测 | 第158-160页 |
| 6.3.1 实验过程及方法 | 第158-159页 |
| 6.3.2 实验结果与讨论 | 第159-160页 |
| 6.4 聚合釜浆液夹带理论模型 | 第160-166页 |
| 6.4.1 模型假设 | 第161页 |
| 6.4.2 液面夹带机理 | 第161-164页 |
| 6.4.3 液面以上空间的夹带 | 第164-166页 |
| 6.5 减少浆液夹带的方法探讨 | 第166-169页 |
| 6.5.1 桨型优化 | 第166-167页 |
| 6.5.2 釜型优化 | 第167-169页 |
| 6.6 本章小结 | 第169页 |
| 符号说明 | 第169-171页 |
| 参考文献 | 第171-173页 |
| 第七章 工业聚合装置热质传递的工程分析 | 第173-195页 |
| 7.1 负荷变化过程简介 | 第173-174页 |
| 7.2 聚合反应过程参数计算及分析方法 | 第174-182页 |
| 7.2.1 重要操作参数计算方法 | 第174-175页 |
| 7.2.2 聚合釜热量衡算分析 | 第175-179页 |
| 7.2.3 聚合釜气液分散传质性能分析 | 第179-182页 |
| 7.3 负荷变化过程简述及其聚合条件控制 | 第182-185页 |
| 7.4 负荷变化过程重要操作参数分析 | 第185-188页 |
| 7.5 负荷变化过程聚合釜热量衡算分析 | 第188-190页 |
| 7.6 负荷变化过程聚合釜气液传质性能分析 | 第190-191页 |
| 7.7 本章小结 | 第191页 |
| 符号说明 | 第191-193页 |
| 参考文献 | 第193-195页 |
| 第八章 年产30万吨淤浆法HDPE聚合釜的概念设计 | 第195-205页 |
| 8.1 几何相似放大 | 第195-199页 |
| 8.1.1 设计条件 | 第195-196页 |
| 8.1.2 聚合釜体积计算 | 第196页 |
| 8.1.3 聚合釜结构设计 | 第196-197页 |
| 8.1.4 搅拌桨及附属内件设计 | 第197-199页 |
| 8.2 非几何相似放大 | 第199-202页 |
| 8.2.1 聚合釜结构尺寸设计 | 第200-201页 |
| 8.2.2 搅拌桨结构尺寸设计 | 第201-202页 |
| 8.3 本章小结 | 第202页 |
| 符号说明 | 第202-203页 |
| 参考文献 | 第203-205页 |
| 第九章 总结与展望 | 第205-211页 |
| 9.1 总结 | 第205-208页 |
| 9.2 展望 | 第208-211页 |
| 作者简介 | 第211-212页 |
