一种确定非牛顿流体在反应器内搅拌死区的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种确定非牛顿流体在反应器内搅拌死区的方法及装置。所述方法包括：获取反应器内物料的黏度与反应器搅拌装置的剪切速率的关系曲线；根据预设算法获取所述关系曲线的剪切速率效应临界点；反应器搅拌装置的剪切速率小于所述剪切速率效应临界点时即为搅拌死区。所述装置基于上文所述的方法实现。本发明专利技术可以根据不同非牛顿流体确定不同的搅拌死区，从而可以为反应器设计、参数优化以及节省能耗提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种确定非牛顿流体在反应器内搅拌死区的方法及装置。
技术介绍
反应器内的物料从流体性质而言分为牛顿流体和非牛顿流体两大类，牛顿流体流体特征比较清晰，但非牛顿流体的流动规律比较复杂，对于非牛顿流体，黏度对其流动行为有较大影响，黏度越大，越易黏着反应器壁上，越不易流动，进而在反应器内形成死区和短流。很难直接精确全面的预测物料在反应器内的流动行为和运动特性，造成难以改善和优化反应器内物料的搅拌混合效果。反应器经常会出现物料混合不均而出现明显分层、上浮和干化结壳的现象。在搅拌操作时，死区是反映物料是评价反应器搅拌混合效果的重要指标，其能够反映物料在反应器内的混合均匀程度以及物料在反应器内的传质传热效果。国内外不同的研究学者对反应器内死区有不同的认识和判断。在直斜错位桨搅拌槽内流场的探究中，有学者将死区定义为速度小于等于0.02m/s的区域；在厌氧消化反应器的数值模拟中将速度小于0.001m/s的区域定义为死区；在高黏体系中最大叶片式搅拌桨直径的CFD优化中将速度小于0.01v(叶段速率)的区域定义为搅拌死区。可见学者对死区的概念还没有统一的科学定义，仅仅从流体或者搅拌桨叶速度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定非牛顿流体在反应器内搅拌死区的方法，其特征在于，所述方法包括：获取反应器内物料的黏度与反应器搅拌装置的剪切速率的关系曲线；根据预设算法获取所述关系曲线的剪切速率效应临界点；反应器搅拌装置的剪切速率小于所述剪切速率效应临界点时即为搅拌死区。

【技术特征摘要】
1.一种确定非牛顿流体在反应器内搅拌死区的方法，其特征在于，所述方法包括：获取反应器内物料的黏度与反应器搅拌装置的剪切速率的关系曲线；根据预设算法获取所述关系曲线的剪切速率效应临界点；反应器搅拌装置的剪切速率小于所述剪切速率效应临界点时即为搅拌死区。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设算法为分割法或者黏度倍数法。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分割法包括：获取物料黏度μ和剪切速率γ的取值范围；将所述取值范围分割成n等份，n＝1，2，……；当剪切速率γ满足：时，剪切速率γi为剪切速率效应临界点。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述黏度倍数法包括：获取物料黏度的最大黏度值μmax、极限黏度值μmin和参考黏度μ1；所述参考黏度μ1＝m×μmin；m为非零整数；当关系曲线首次落入直线y＝μ1和直线y＝μmin形成的范围内时，对应的剪切速率为剪切速率效应临界点。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述关系曲线的步骤包括：采用HAAKEViscotester-550型旋转黏度计对预设含固率的物料进行流变测试得到物料黏度与剪切速率的实验曲线；采用Sisko模型方程对所述实验曲线进行拟合，得出物料-剪切应力方程即关系曲线。6.一种确定非牛顿流体在反应器内搅拌死区的装置，其特征在于，所述装置包括：关...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹秀芹，尹伟齐，赵振东，袁海光，丁浩，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京;11