垂直列管加热的搅拌槽内温度场的测量与数值模拟

摘要

该文讨论了槽内温度场分布随时间、转速以及桨叶的离底高度等因素不同而变化的情况，比较了功率相同条件下不同桨型的搅拌槽内温度场的分布.利用计算流体力学软件CFX-4对层流状态下PBT桨搅拌槽中甘油的温度进行了数值模拟，并将所计算的轴向、水平剖面温度分布与实验所测量的结果进行了对比，发现虽然在列管附近二者存在着一些差别，但模拟结果基本可以反映槽内温度场的分布情况.利用模拟结果计算了离底高度不同的位置上列管外壁的局部传热膜系数，并将计算结果与伍浩松用量热法所测的局部传热膜系数进行了比较，发现二者的分布趋势基本一致.

目录

文摘

英文文摘

前言

第一章文献综述

1.1搅拌槽内常用的传热方式

1.2应用液晶测温技术对搅拌槽内温度场的测量

1.3国内外液晶测温技术的应用和发展

1.4带列管(兼作挡板)搅拌槽的传热膜系数

1.4.1平均传热膜系数关联式

1.4.2局部传热膜系数

1.5搅拌槽内温度场的数值模拟

1.5.1计算流体力学(CFD)简介

1.5.2通用商业计算软件

1.5.3 CFX

1.5.4搅拌槽CFD模拟的实现

1.5.5搅拌槽内传热及温度场的数值模拟

1.6小结

第二章实验装置和实验物料

2.1温度场的测量装置

2.1.1搅拌装置

2.1.2液晶测温系统

2.2实验物料

第三章带列管(兼挡板)的搅拌槽内甘油的温度场的测量

3.1热色液晶标定

3.2 CBY桨的搅拌槽中甘油的温度场及流场的测定

3.2.1轴向剖面温度场的测定

3.2.2搅拌槽内水平剖面温度分布的测定

3.2.3搅拌桨的安装高度对轴向剖面温度场分布的影响

3.3四斜叶桨搅拌槽中温度场的测定

3.3.1轴向剖面温度分布的测定

3.3.2搅拌槽内水平剖面温度分布的测定

3.4带副叶的CBY桨搅拌槽中温度场的测定

3.4.1轴向剖面温度分布的研究

3.4.2搅拌槽内水平剖面温度分布的研究

3.5不同桨型的搅拌槽内温度场的分布

3.5.1桨型的选取

3.5.2搅拌功率的测定

3.5.3功率准数的确定

3.5.4搅拌转速的确定

3.5.5在功率相同情况下不同桨型的搅拌槽内轴向剖面温度场的测量与分析

3.5.6小结

第四章PBT桨搅拌槽内温度场的数值模拟

4.1搅拌槽内甘油的温度场的模拟方法

4.1.1控制方程

4.1.2方程离散化

4.1.3计算方法

4.2用CFX-4对PBT桨搅拌槽内的温度场进行模拟

4.2.1模拟条件

4.2.2网格的划分

4.2.3建立Command文件

4.2.4模拟结果与分析

第五章主要结论

符号说明

参考文献

致谢