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蔡子琦: 作品数：20 被引量：64H指数：5; 供职机构：北京化工大学化学工程学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金中国石油天然气股份有限公司科学研究与技术开发项目更多>>; 相关领域：化学工程理学文化科学环境科学与工程更多>>

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组合桨搅拌槽内混合过程的实验研究及大涡模拟被引量：9: 2011年; 采用实验研究和数值模拟相结合的方法对直径为0.19 m的三层组合桨(HEDT+2WHU)搅拌反应器(直径0.48 m)内的混合过程进行了研究。实验采用褪色法和光功率计相结合的方式,考察了7个不同监测点对混合效果的响应情况,并利用高速相机记录了示踪剂在反应器内的浓度分布随时间的变化。数值模拟采用LES模型对反应器内的混合特性进行研究,并与标准k-ε模型的模拟结果和实验数据进行对比。结果表明示踪剂从液面加入后,依次到达中层桨上方、顶层桨和中层桨之间以及底层桨下方的3个循环子域,在每个子域中,示踪剂先进行轴向扩散再沿径向和切向扩散;中层桨位置处测得的混合时间最短,并分别向液面和槽底依次增大;LES预测的示踪剂浓度分布与实验结果吻合,而标准k-ε模型预测的示踪剂浓度分布不准确;数值模型预测的混合时间在轴向的分布与实验吻合,数值偏大,标准k-ε模型的预测偏差为35%,LES预测的偏差降低到14%。; 赵静蔡子琦高正明; 关键词：组合桨搅拌槽大涡模拟

具有双层桨结构的自吸式搅拌反应器的流体力学性能被引量：6: 2019年; 在直径0.48 m的搅拌槽中以水-空气为介质,对具有双层桨结构的自吸式反应器的流体力学性能进行了实验研究,考察了自吸式桨浸没深度、底层桨结构和搅拌桨层间距对自吸式桨的临界吸气转速、吸气速率和气含率的影响。结果表明,临界吸气转速随自吸式桨浸没深度增加而增加,临界吸气转速几乎与下层桨的结构无关;吸气速率与气含率随浸没深度增加而减小,吸气速率与气含率受下层桨影响较大,层间距为自吸式桨直径(D)且采用上推式的四叶宽叶翼形轴流式桨作下层桨时,自吸式桨的吸气性能最佳。; 韩愈包雨云马鑫蔡子琦高正明; 关键词：气含率

牛顿流体中气泡动力学行为的实验研究: 气液接触是过程工业中常见且重要的操作。通常情况下,气液两相之间的接触是将气相以气泡的形式分散到液相之中来实现的,气泡是该过程最基础的单元,也是气液分散与传质的基本要素。连续相液体与分散相气体之间相间作用力是气液两相流动数...; 蔡子琦; 关键词：气泡气泡凝并 PIV

一种涡轮式搅拌桨和搅拌装置: 本实用新型涉及搅拌技术领域，提供一种涡轮式搅拌桨和搅拌装置，以解决利用现有的涡轮式搅拌桨进行气液分散的效率较低的问题。所述涡轮式搅拌桨包括：轮毂；圆盘，与所述轮毂同心安装并固接于所述轮毂；多个叶片，每个叶片的根部设有与所...; 蔡子琦黄雄斌包雨云高正明; 文献传递

漂浮颗粒临界悬浮过程搅拌桨型优化研究被引量：2: 2016年; 在中低黏度的牛顿流体中,通过机械搅拌将漂浮颗粒下拉进入液体中并实现固体溶解过程,在工业中有广泛应用。文中以黏度为60 m Pa·s的基础油为实验物系,对3种不同的固体胶块形式进行临界悬浮过程的研究,采用了5种不同桨型,2种不同操作方式,分别研究各种桨型的功率消耗、混合特性以及漂浮颗粒的临界下拉功率等参数。结果表明:为达到将漂浮颗粒下拉进入液相并进行高效混合的目的,推荐采用下压操作、功率准数较低的窄叶翼型轴流桨CBY,该组合桨相对于传统斜叶桨PBT、宽叶轴流桨WH及窄叶轴流桨MIG而言,临界悬浮条件下功率消耗低,功率消耗相同时混合时间短,即混合效率更高的优点,能够实现漂浮颗粒临界悬浮过程的高效搅拌目的。; 高娜聂傲蔡子琦包雨云; 关键词：功率消耗

黏性流体中单气泡的运动特性被引量：15: 2009年; 采用高速CCD成像技术实验测定了单个气泡在水及不同黏度甘油水溶液中的形变特性及上升终速度。结果表明,随着液相黏度的增加,小气泡均能呈良好球形,而大气泡则由类似椭球形的不规则形状逐渐向球帽形转变;气泡的周期性振荡趋于平缓,气泡上升终速度降低。提出了计算气泡上升终速度的关联方程,其预测结果与实验值吻合良好。; 郭容蔡子琦高正明

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

射流场中单个气泡破裂的CFD模拟与PIV实验研究被引量：4: 2018年; 气泡的破裂行为能够直接改变相界面积与流场分布,进而对于多相反应器中的传递与反应过程产生重要影响。由于在湍流与气泡破裂机理以及数值模拟方法上仍存在诸多不足,目前针对湍流环境中自由运动的气泡破裂过程研究仍非常欠缺。作者分别在二维与三维数值模拟条件下,利用VOF模型研究了单气泡在典型射流场中的运动、形变与破裂过程,并通过高速摄像与PIV方法同步开展了实验研究。该研究对气泡破裂过程特别是破裂前后的形态、周围流场以及与气泡间的相互作用进行了分析。结果表明,该流场条件下液相的剪切作用是气泡破裂的主要影响因素;由于二维模拟可以使用精度更高的网格,对于气泡形变与破裂过程中的界面变化模拟相对精确,而三维模拟对于流场整体结构的模拟更接近PIV实验结果,而在气泡的扭曲变形还原方面误差相对较大。该研究对于实际破裂过程具有较好的参考价值,有助于加深多相流体力学认识,为相关多相反应器的设计与优化提供理论支撑。; 冯俊杰孙冰姜杰蔡子琦高正明; 关键词：气泡

组合桨搅拌槽内高黏流体混合特性的数值模拟被引量：8: 2015年; 利用计算流体力学数值模拟方法,对直段桨为双螺带式和Paravisc式以及底桨为锚式和变径双螺带式的组合桨功率和混合时间进行了研究,并对其中最优桨型进行了放大规律的探索。通过数值模拟得到了4种组合桨中各单桨及组合桨的功率准数关联式,提出组合桨中各桨之间功率上的反作用关系。在10种组合桨中,Paravisc-锚式组合桨达到完全混合时所转圈数最少,且在相同转速下量纲一剪切量较大,混合特性最优,将其从体积为100 L的搅拌槽内放大至200 L和500 L搅拌槽中,发现其符合桨端线速度的放大准则。文中对各桨型的功率特性、混合特性和放大规律的分析,可为工业设计和优化高黏度流体组合桨参数提供重要参考。; 李薇高瑾张津津蔡子琦; 关键词：组合桨

换热器热损失和各个壁温的计算模型: 2015年; 通过对管壳式换热器的分析,在基本的热平衡和传热方程基础上建立了系统的壳程热损失方程组,由此可以计算出热损失,管壳、保温层等各个壁面的温度。文章给出了部分解析解,并给出了完整解的数值方法和求解步骤。该算法收敛稳定,为换热器的热力计算和工程设计提供了完整的热损失解决方案,且已经应用于某国产软件中。最后给出一个手工迭代计算实例。; 高瑾尚剑王永刚张祝蒙康剑蔡子琦; 关键词：换热器热损失壁温

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