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全混状态下板式射流的研究

赵清华  
【摘要】: 射流是在工程实际中广泛存在的一种流动现象,喷嘴出口的流动状态对射流的发展有很大的影响,前人对射流的研究主要集中于喷嘴前流体是完全发展管流的情形,本文研究了全混状态下的板式射流,研究结果表明全混状态下的板式射流具有很多不同于管射流的特点。 本文以不同直径不同长度的喷孔产生的水射流为研究对象,研究了全混状态下板式射流的发展情况,目的在于定性研究全混状态下喷孔孔径和喷孔长度对射流的影响,在此基础上研究了固液体系中板式射流在全混状态下的发展情况,以磷矿料浆为介质,研究了喷孔直径分别为0.0105m、0.0210m、0.032m的板式射流在不同孔口速度、不同挡板间距下的发展情况,通过测量射流浓度衰减达到5%时的轴向长度和最大径向距离(测量范围:x/0=6~64,孔口雷诺数R_e=1.2×10~4~39×10~4),拟合出了射流浓度衰减到5%时的轴向长度和最大径向距离与孔径、孔长、孔速以及挡板间距的经验模型。 穿流式搅拌桨实际上就是能在搅拌旋转中形成板式射流的桨,它和传统搅拌桨的主要区别在于在桨叶上分布有一定孔径和开孔率的喷孔,当流体通过喷孔时形成众多板式射流,这些板式射流的形成,大大强化了涡流扩散,对于穿流式搅拌桨在一定开孔率和开孔孔径范围内比未开孔的搅拌桨显著提高搅拌效率、降低搅拌能耗起到了非常重要的作用,穿流式搅拌桨的前期研究主要是从能耗的角度找出最佳的开孔孔径和开孔率,而对于其内在机理未作系统分析,本文的研究对穿流式搅拌桨的设计和改造提供了进一步的理论基础,同时,也可作为板式射流在其它方面应用的参考。


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