假塑性流体搅拌流场混沌特征及混合特性

目录

1 绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.2.1假塑性流体流变性研究

1.2.2混沌混合简介

1.2.3搅拌器的混合隔离区

1.2.4搅拌假塑性流体模拟研究

1.2.5搅拌器的分类

1.3计算流体动力学研究进展及基本理论

1.3.1CFD简介

1.3.2湍流模型

1.3.3搅拌槽内旋转区域处理方法

1.3.4流体测量技术

1.4本文的主要研究内容

(1)假塑性流体数值模拟方法与流变实验研究

(2)6PBT 桨与6BT 桨流场结构特征研究

(3)6PBT 桨与6BT 桨混沌特性研究

（4）混合性能研究

1.5创新点

2 假塑性流体流变实验及PIV实验

2.1假塑性流体流变实验

2.1.1流变实验所用装置

2.1.2实验原理与方法

2.1.3假塑性流变实验结果及分析

2.2 搅拌流场PIV实验

2.2.1 PIV实验原理

2.2.2 PIV实验装置

2.2.3 PIV相互关联算法

2.2.4 PIV示踪粒子的选择

2.2.5 采样频率设定

2.2.6实验操作过程

2.2.7实验结果

2.3小结

3 搅拌桨流场数值模拟模型与验证

3.1假塑性流体粘度模型

3.2数值模拟模型建立

3.2.1几何模型

3.2.2网格划分

3.2.3数值模拟方法

3.2.4流体控制方程

3.3数值模拟模型验证

3.3.1流场矢量图分布

3.3.2时均速度大小

3.4小结

4 搅拌流场与混沌特性

4.1假塑性流体流场特性

4.1.1搅拌宏观流场分析

4.1.2搅拌槽内时均速度分析

4.1.3搅拌槽内剪切速率分析

4.2涡心变化规律分析

4.2.1转速对涡心变化位置的影响

4.2.2流变性对涡心位置的影响

4.3混沌混合理论

4.3.1混沌

4.3.2混沌混合表征方法

4.3.3混沌吸引子

4.4 6PBT桨与6BT桨迹线特性

4.4.1转速对搅拌桨迹线的影响

4.4.2流变性对迹线的影响

4.5本章小结

5 错位六弯叶桨与六弯叶桨混合性能对比分析

5.1计算策略与几何模型

5.2混合时间与混合速率

5.3混合效率

5.4本章小结

总结

展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文