偏心多层桨射流搅拌反应器的混沌混合特性研究

常规多层桨搅拌器内混沌混合区和规则混合区共存，径向混合充分，轴向混合差。搅拌的周期性和流场的对称性产生规则区，降低了混合效率。混沌混合是混沌区的流线经过反复的拉伸与折叠、使流体处于宏观不稳定状态并蕴含内在规律性的混合形式。提高流场的非对称性和流体的宏观不稳定性,能增大混沌区，降低操作能耗、提高混合效率。目前，多层桨搅拌反应器混沌混合的强化方法及本质研究较少，制约了大型搅拌反应器的发展。本项目重点研究射流搅拌强化下偏心多层桨搅拌反应器内液相、液-液、液-固等流体的混沌混合行为及特性，分析不同偏心因子等条件下宏观不稳定频率的变化规律，以及这些变化与射流速率、机械搅拌功率的相关性；模拟计算耦合流场结构特征，分析混沌演化规律，从而了解混沌混合与宏观不稳定频率、流场结构的本质联系，最终建立偏心多层桨射流搅拌混沌混合的理论模型。研究成果可为节能型多层桨搅拌反应器设计提供理论依据。 2100433B

本研究以射流流化床反应器为对象，由对反应器中流动特性的研究拓展到对反应器系统反应传递过程的研究，利用离散单元法对射流流化床反应器的中的煤气化过程进行微观层次的研究，通过数值模拟对射流流化反应器在颗粒、颗粒团尺度上的流动、气化的耦合特性进行深入研究，获得床内的微观流动特征和混合规律；进一步结合化学反应模型。获得体系中的微观传递过程与混合机理，为射流流化床作为高效粉煤气化反应器等应用提供理论基础和指导，具有重要的学术意义和广阔的应用前景。 2100433B

框式(桨)搅拌器frame agitator:gate a,}itator:gr}rr: Stirrer 在同一轴L装有一对或儿对平板，并在平板上装有垂直桨叶， 形成刚性框子的搅拌器。其结构比平桨式搅拌器}} }}} , r}在 操作时能搅动较大量的物料。适用于容易钻附或沉积于釜壁 物料的搅拌。 2100433B