双层组合桨气液搅拌槽流动与功耗特性的数值模拟

作     者：张梦瑶 肖亚峰 董中天 马少萍 吴双 于明州 张庆华 杨超 

作者机构：中国计量大学机电工程学院 西安建筑科技大学化学与化工学院 南京理工大学化学与化工学院 中国科学院过程工程研究所中国科学院绿色过程与工程重点实验室 

出 版 物：《过程工程学报》 (The Chinese Journal of Process Engineering)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：080706[工学-化工过程机械] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：中国科学院战略性科技先导专项(编号:XDC0120402) 国家自然科学基金资助项目(编号:22078325,22478397,22035007,22421003) 

主　　题：气液搅拌槽 流场 功率特性 数值模拟 双层桨 

摘      要：以氯乙酸氨解法合成甘氨酸体系为研究对象，采用数值模拟方法研究了双层三窄叶旋桨式搅拌桨(ZCX-ZCX)、三窄叶旋桨式搅拌桨-抛物线型圆盘涡轮桨(ZCX-PDT)和三窄叶旋桨式搅拌桨-错位圆弧式抛物线型圆盘涡轮桨(ZCX-SFPDT)等三种双层组合桨气液两相搅拌槽流场和功耗特性，比较了三种组合桨搅拌槽中的速度分布、湍动能分布、气含率分布、气泡直径分布以及功耗。结果表明，与ZCX-ZCX组合桨相比，ZCX-PDT和ZCX-SFPDT双层桨搅拌槽内气体分散效果更好，ZCXSFPDT组合桨搅拌槽内的流场分布最均匀，功耗比ZCX-PDT降低6.1%，传质效率增加10.9%，更适合应用于气液搅拌槽。