使用高频PIV研究在搅拌容器中的混合动力学

       高频PIV以1kHz采样率用于沿三叶轮搅拌槽内的垂直平面获取粒子图像数据。工作流体在室温(20℃)下的甘油,以图中所示的旋转速度稳定地搅拌。

       数据采集在几个周期内进行,并且在每个时刻测定测量平面内的2D速度场。将时间转换成相对于叶片通道的角位置产生了图中所示的详细三维流动示图(叶片旋转从搅拌罐的顶部看是逆时针的)。

       对径向和垂直(z)速度分量的进一步处理产生了r-z平面内的旋涡结构的循环强度。

       循环强度等值面突出了下部两个叶轮周围的环形涡流结构-随着搅拌速率的增加,下部涡流结构被向上推动并部分地与中间叶轮周围的涡流结构合并。

       垂直平面内流线和归一化速度等值面,用于表示低(0.015),中(0.15)和高(0.20)速度区域的三个轮廓值。

 

参考文献

Time Resolved PIV Measurements within a Triple Impeller Stirred-Tank
Authors: Papadopoulos, G. and Hammad, K. J.,
ASME/JSME Joint Fluids Engineering Summer Meeting, FEDSM2003-45295, Honolulu, Hawaii, July 6-10, 2003.

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