当今的铝软管技术已进人快速发展时期
铝软管与铝软管生产线研究新技术 经过近一个世纪的实验研究和理论探索，当今的铝软管技术已进人快速发展时期，并积累了大量可用于分析和预测混合体系的设计经验和关联式。但由于流体混合体系的多样性和物料流变特性的复杂性
发布时间：
2025-03-04 17:19
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铝软管与铝软管生产线研究新技术 经过近一个世纪的实验研究和理论探索，当今的铝软管技术已进人快速发展时期，并积累了大量可用于分析和预测混合体系的设计经验和关联式。但由于流体混合体系的多样性和物料流变特性的复杂性，目前对于搅拌设备的选型和设计还主要依赖经验和实验，对其优劣很难用理论预测，对于能耗和生产成本，只能在一定规模的生产装置上进行对比后才能分出高低。另外对搅拌设备的放大规律至今仍无足够的认识，缺少理论指导。因此从更微观更本质的角度，采用先进的测试手段和计算流体力学方法，获取搅拌设备中的速度场、温度场和浓度场，不仅对搅拌与混合设备的优化设计具有重要的经济意义，而且对放大和混合的基础研究具有现实的理论意义。1 LDV / PIV测量技术搅拌设备内流速的精确测量是一件复杂的工作。这是由于搅拌设备内的流动是三维和高度不稳定的湍流，脉动和随机湍流给流速测量带来了很大困难。
早期的流速测量方法如毕托管、电磁流速计、压电探头和热线或热膜风速仪等，都由于插人流场中的探头而使流动受到干扰。20世纪80年代以来，国内外开始运用激光多普勒测速仪LDV（Laser Doppler Velocimetry）来测量搅拌釜内流场。LDV测量是在某一测点处一段时间内进行的，因此所测速度是时均定量值，通过对搅拌釜中每一点的测量可以得到整个流场。但由于这些测量不能同时进行，因此LDV不能用于研究非稳态流动。为了研究时变流动，必须采用更先进的粒子成像测速仪PIV（Particle Image Velocimetry），可在瞬时得到整个流场分布。其原理是搅拌设备由一狭缝激光束照射，用两个脉冲激发光源，得到粒于场的两次曝光图像，接着从曝光时间内粒子的位移计算出速度场。但PIV的技术开发仍未完善，尚处于应用初期，目前还不能很好地测量高速湍流下的湍流参数。
利用LDV测量技术，可以准确获取搅拌釜中丰富的信息如时均速度场、湍流强度场、雷诺应力场、剪切速率场，并可进一步计算得到宏观特征参数如排量和功耗等。因此目前LDV测量数据的一个主要用途就是验证CFD（Computational Fluid Dynamics）模型的仿真结果和提供模型边界条件。近几年LDV还被用于测量多层桨的搅拌特性，如排量和循环流量等。因为在单层搅拌器条件下所采用的测量排量的粒子跟踪法，在多层桨条件下是不适用的。2 CFD模拟技术LDV仅仅提供了一些重要参数如排量准数、时均速度和脉动速度的分布等，而不能从本质上认识混合与流动，无法改变日前这种依靠经验来放大的现状。因此采用计算流体力学的方法，来模拟和预测不同几何尺寸和操作条件的搅拌设备中详细的流动和混合特性，是流体混合技术的发展趋势。
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