包雨云 作品数:50 被引量:290 H指数:12 供职机构: 北京化工大学化学工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 教育部“优秀青年教师资助计划” 更多>> 相关领域: 化学工程 文化科学 环境科学与工程 更多>>
融合CFD方法的搅拌反应器气液传质实验教学 2023年 搅拌反应器气液传质实验是《化学反应工程》的基础实验,主要通过对搅拌反应器内的气液传质特性进行测定,并通过关联式回归得到诸因素对传质系数的定量影响规律。但在传统的实验教学中,学时及实验测试技术的限制使得无法直接获取反应器内气液两相流的流场结构等影响传质特性相关信息。计算流体力学(CFD)方法可以从定性和定量角度揭示流场结构、气体分布以及气液传质等特性,并具有可视化、计算效率高等优点。将CFD方法与气液搅拌反应器传质实验教学融合,可加深学生对搅拌反应器内气液分散及传质机理的理解,培养学生解决化学工程问题的高阶能力。 蔡子琦 马鑫 王江豪 王君豪 李志鹏 包雨云关键词:实验教学 搅拌反应器 流场结构 气液传质 搅拌槽内不同桨型组合的气-液分散特性 <正> 在直径为0.476m,高径比2:1的椭圆底搅拌槽内(如图1所示),全挡板条件下,分别研究宽叶翼形轴流式(WH—ID)搅拌桨组合、八弯叶涡轮(Curve—DT)径向流桨组合及半椭圆管盘式涡轮(HEDT)与CBY桨组... 龙建刚 包雨云 高正明文献传递 带导流筒搅拌槽中循环流量的实验研究 被引量:7 2002年 目的 研究带导流筒搅拌槽内循环流量的影响因素 ,优化搅拌桨型式 .方法 在直径为 0 .5 m和0 .8m的带导流筒的搅拌槽内 ,采用热示踪热响应法系统考察了搅拌桨型、叶轮雷诺数、导流筒直径和离底距离、静液位高度、列管设置及其流通面积对循环流量的影响 .结果与结论 优选出新的能产生更大循环流量的搅拌桨型式 。 肖建军 包雨云 黄雄斌 施力田关键词:导流筒 搅拌浆 聚酯 搅拌槽 列管换热器 搅拌槽内具滑移特性非牛顿流体的搅拌功率及混合特性研究 被引量:7 2009年 在直径为0.48m的搅拌槽内考察了包括CBY、45°斜叶桨及螺带在内的五种搅拌桨对三种不同流变特性的具有滑移现象的非牛顿高黏流体混合效果的影响。首先采用HAAKERS150流变仪对三种流体的流变特性进行测定和表征,比较各种桨型在液位与槽径比H/T为0.28~0.52内的混合效果,得出不同流体中适宜的搅拌桨型及桨型适宜的混合液位范围。结果表明,在具有滑移特性的流体中各种桨型的Metzner常数通常高于经验数值;螺带桨在很宽的表观黏度范围及较宽的雷诺数范围下均表现出较好的混合效果,而CBY及45°斜叶桨型只适用于流体表观黏度较小而雷诺数相对较高的情形。在液位最低时,流体的混合时间和混合能并非最低,各种桨型的最佳操作液位在槽径的0.35~0.43倍内。 于飞 包雨云 黄雄斌关键词:非牛顿流体 搅拌槽 搅拌槽内非牛顿流体流动场的数值模拟 被引量:17 2002年 对搅拌槽内非牛顿流体湍流流动的数值研究还很缺乏。文中尝试利用k ε模型计算了假塑性流体羧甲基纤维素钠 (CMC)水溶液在搅拌槽内的三维流动场 ,并与粒子成像测速 (PIV)法测得的实验结果进行了比较。计算结果表明 ,非牛顿流体CMC水溶液的宏观流动场与牛顿流体 (水 )的流动场有较大差异 ,主要是主体流动减弱 ,并在叶端附近形成涡旋流动。主体流动区内的速度分布与PIV测量结果吻合较好。剪切速率在槽内的分布相差较大 ,桨叶附近与槽壁处的剪切速率较大 。 周国忠 聂毅强 包雨云 施力田 王英琛关键词:非牛顿流体 搅拌槽 湍流流动 数值模拟 具有黏结颗粒的搅拌槽功率特性 被引量:2 2020年 功耗是搅拌反应器设计和放大过程的重要参数。在圆柱形搅拌槽内通过实验研究了相对液体体积、转速和物料高度对功耗的影响,采用离散元方法(DEM),用Hertz-Mindlin with JKR模型模拟了不同相对液体体积颗粒的黏结力对功耗的影响。结果表明,随相对液体体积增大,功耗呈先增大后减小的变化趋势,在相对液体体积为0.0162时达到最大值。随转速增大,功耗增长变快,但随相对液体体积增大,转速对功耗的影响指数呈先减小后增大的趋势。不同物料高度的功耗最大值均为饱和颗粒的1.8倍,不同物料高度的单位质量功耗随相对液体体积的增长速率几乎一致。提出了新的间接测量颗粒间黏结力的方法,发现功耗与黏结力呈线性关系。 熊浩 包雨云 汪晶 蔡子琦关键词:搅拌槽 功耗 黏结力 离散元方法 搅拌槽内三维流场的数值模拟 被引量:38 2003年 应用商业计算流体力学软件CFX对搅拌槽内的流场进行了模拟 ,并与PIV测试结果进行了比较 ,流型吻合良好 .速度分量的对比结果表明不同情况与各种模型的吻合情况不尽相同 ,标准k ε双方程模型、RNGk 马青山 聂毅强 包雨云 王英琛 施力田关键词:搅拌槽 流场测量 PIV 数值模拟 湍流模型 化工原理实验多媒体仿真系统的开发 被引量:11 2002年 为提高学生的综合素质能力,并注重培养学生的工程实践能力,应用现代化的手段,如计算机仿真技术及多媒体技术,采用多媒体合成平台与可视化编程语言相结合的方式,开发了化工原理实验多媒体仿真系统。该系统涵盖了化工原理课程的主要单元操作,同时介绍了相关的设备、管件及控制仪表的基本知识。系统采用了开放式的构架,方便于内容的调整修改及二次开发。经多家院校使用收到了良好的教学效果。 马世海 包雨云 姚飞关键词:化工原理实验 多媒体 计算机仿真 CAI 课件 固液搅拌槽中液相速度测量技术开发及搅拌装置在处理过程中的应用研究 包雨云用电导探针测定气-液多层桨搅拌槽内气泡尺寸分布 被引量:10 2011年 在直径0.48 m的椭圆底三层组合桨搅拌槽中,使用双电导探针测定常温24℃及热态81℃通气条件下,空气-去离子水体系的局部气泡尺寸分布,分别利用标定法及数学重构法进行数据处理,得出适宜方法为数值解析的重构法。采用以半椭圆管盘式涡轮(HEDT)为底桨,上两层分别为四叶轴流桨下压(WHD)及上提(WHU)操作的HEDT+2WHD及HEDT+2WHU组合桨,测定槽内沿径向和轴向的气泡尺寸分布。结果表明:采用HEDT+2WHU的气泡尺寸较HEDT+2WHD大,在底桨附近及上层桨以上区域气泡尺寸差异较大;平均气泡直径前者约为后者的1.13倍。热态时气泡尺寸分布规律与常温相近,但气泡尺寸显著增大:热态与常温相比,采用下压及上提组合桨时全槽气泡直径平均值分别增加29%及26%,结果与文献吻合良好。 朱姝 包雨云 陈雷 高正明 王东升关键词:气泡尺寸分布 组合桨