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搅拌筛板萃取塔水力学性能研究的任务书
任务书：
题目：搅拌筛板萃取塔水力学性能研究
背景：
搅拌筛板萃取塔是一种常用的化工装置，广泛应用于化工、石油、精细化工、有机合成等领域的化学反应、萃取、吸附、分离等工艺。在搅拌筛板萃取塔中，塔板上设置有搅拌器，可增强塔内液体的混合程度，提高化学反应或质量转移的效率。塔板下面的筛板可分离物质，其中萃取液经过塔板、筛板等部分的处理后，可得到目标成分。
搅拌筛板萃取塔的水力学性能是保证化工反应、吸收、分离等过程顺利进行的重要因素，对其进行深入研究可以提高塔的操作效率，节约生产成本，增强其优越性，因此，对其水力学性能进行系统研究具有重要意义。
研究内容：
本研究主要是对搅拌筛板萃取塔的水力学性能进行研究，包括以下内容：
1.对搅拌筛板萃取塔的结构进行介绍，重点分析塔板的布置方式，筛板的类型以及搅拌器的类型等。
2.对搅拌筛板萃取塔内部的液相运动进行数值模拟分析，通过计算流场与湍流能量谱、能谱均值、湍流能量耗散速率等参数，解析塔内流体运动的混沌程度以及其能量消散效应等。
3.对搅拌筛板萃取塔内部的搅拌器所产生的旋流及其消耗能源进行分析，明确搅拌器速度对流体运动的影响以及能耗的关系。
4.对搅拌筛板萃取塔中的分离机理进行研究，着重分析筛板分离机理的原理及其不同类型筛板的优缺点，同时探究搅拌器的布置方式对筛板分离效果的影响。
5.通过模拟实验对搅拌筛板萃取塔的水力学性能进行实测分析，对于不同工况下颗粒质量分数及其分离效率、压降特性等进行实测，结合实际应用中的加工工艺参数再次验证研究成果的可靠性。
任务要求：
1.对搅拌筛板萃取塔的结构进行深入了解，了解塔的布置方式，筛板的种类，搅拌器的布置等方面的基本原理。
2.掌握流体的数值模拟原理及方法，深入分析搅拌筛板萃取塔内流体运动规律，如流场与湍流能量谱、能谱均值、湍流能量耗散速率等参数。
3.对搅拌筛板萃取塔内部的搅拌器所产生的旋流及其消耗能源进行分析，通过研究搅拌器速度对效率的影响，明确能耗与工艺效能的关系。
4.着重对搅拌筛板萃取塔中的分离机理进行研究，明确搅拌器所产生的旋流对物质分离的影响，分析搅拌器的布置方式对筛板分离效果的影响。
5.设计并开展搅拌筛板萃取塔水力学性能的模拟实验，在不同工况下，进行颗粒质量分数及其分离效率、压降特性等方面的实测。
6.能在规定的研究周期内，完成任务书中所要求的所有内容，并撰写一份完整的研究报告。
参考文献：
1.《化工工艺原理》
2.《化工流体力学》
3.《化工手册》
4.《化工工程学科基础》
5.ComputationalStudyofswirlsandturbulenceinastirredtankequippedwithadown-pumpinghydrofoil:Effectsofbladeheight