| 鱼尾型搅拌桨设计及在羧甲基纤维素钠溶液中的应用 |
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| 引用本文： | 商新月,韩定强,舒雷,杨明金,邹祥,杨玲,蒲应俊.鱼尾型搅拌桨设计及在羧甲基纤维素钠溶液中的应用[J].西南大学学报,2024(3):147-158. |
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| 作者姓名： | 商新月 韩定强 舒雷 杨明金 邹祥 杨玲 蒲应俊 |
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| 作者单位： | 1. 西南大学工程技术学院;2. 丘陵山区农业装备重庆市重点实验室;3. 西南大学药学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金面上项目(31571816)； |
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| 摘 要： | 搅拌桨是生物反应器的核心部件，直接影响反应釜内流体的搅拌混合和气液分散性能.基于双色刺尻鱼(Centropyge Bicolor)尾鳍轮廓特征和仿生学原理，设计了一种鱼尾型搅拌桨—FT桨(Fishtail Turbine),应用于羧甲基纤维素钠(CMC)溶液的搅拌混合操作.结合计算流体动力学(CFD)和粒子图像测速(PIV)技术，研究了FT桨在纯水、 CMC溶液中的搅拌混合和气液分散性能，并与传统RT桨(Rushton Turbine)进行了对比.结果表明：(1)对于单相流，与RT桨相比，FT桨能增大流场速度、湍动能作用区域；搅拌纯水、 0.25%CMC溶液、 0.5%CMC溶液时，湍动能最大值分别增加39.47%、 23.33%、 18.31%,平均增加31.03%.(2)对于气液两相流，与RT桨相比，FT桨能增大高气含率区域，促进气液分散；搅拌气液两相纯水、 0.25%CMC溶液、 0.5%CMC溶液时，总体气含率分别相对增加8.62%、 9.19%、 2.58%,平均相对增加5.94%,搅拌功耗分别降低4.58%、 4.54%、 4.98%,平均降低4.70%.与RT桨相比，FT...
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| 关 键 词： | 鱼尾型搅拌桨 羧甲基纤维素钠 搅拌混合 气液分散 仿生 计算流体动力学 |
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