固—液搅抖槽底液相湍流特性的PIV研究的中期报告.docx

固—液搅抖槽底液相湍流特性的PIV研究的中期报告
一、研究背景
固液搅拌是很多生产和研究过程中常见的操作，例如化工、生物和医药工业中常见的搅拌反应器，以及环保等领域中的硬件处理工艺。对于这些涉及固液混合的过程，液相湍流是一个非常重要的因素，它对混合效率、传质和反应速率等关键参数有着显著的影响。因此，深入探究固液搅拌系统中液相湍流特性，对于深入理解搅拌过程，优化反应条件具有重要的意义。
二、研究内容
本研究利用PIV(粒子图像测速)技术，研究了固-液搅抖槽底液相湍流的特性，主要研究内容如下：
1.建立PIV系统
在研究中，我们建立了一个较为完整的PIV系统。该系统主要包括激光器、相机、激光操作平台、微粒激光束系统、微粒和载玻片。
2.完成一系列流体试验
使用建立好的PIV系统，我们进行了一系列的流体试验，研究了不同液体流速、搅拌转速和颗粒物料含量下底部液相湍流特性的变化情况。
3.数据处理
使用自行编写的MATLAB程序对试验数据进行处理，获得了不同工况下的湍流强度、涡量、速度分布等数据，并绘制相应的矢量图和流线图。
三、研究进展和成果
目前，我们已完成固液搅拌槽底部液相湍流特性的PIV测试，初步获得了关于不同操作参数下液相湍流的变化规律。并且，我们还进一步使用这些数据，对湍流场的处于、涡量、涡旋结构、速度场等进行了分析，获得了一些初步的结论。未来，我们将继续深入探究固液搅拌系统中的湍流特性，通过分析湍流场的变化，提高混合效率和反应速率，优化反应条件，为相关产业的设备设计、工艺改进和质量控制提供理论指导。