基于改进型贝蒂数法的多相流宏观混匀时间评价方法研究
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摘要
宏观混匀时间是评价多相流混合效果的一个重要指标,本文针对评价多相流混匀时间的方法进行了水模型顶吹搅拌容器实验研究,利用混合过程中示踪粒子的分布随时间演化规律来确定搅拌容器内的宏观混匀时间。通过图像处理技术分割每一图样,并结合同调群理论计算出分割后二值化图样的贝蒂数,构建零维贝蒂数β0作为评价混匀时间的指标,观察零维贝蒂数β0的变化规律利用平均值法确定混匀时间。分析对比16组不同工况下的混匀时间,得出最佳混合工况为喷枪插入深度L=8cm、流量Q=2000L/h,混匀时间为6.34s。结果表明:改进型贝蒂数法能够准确的提取出图像中示踪粒子的分布信息,与电导率法测定的混匀时间偏差不超过10%。同时分析得出16组不同工况下测定的混匀时间总体随着喷枪插入深度和流量的增加而减小。为提高ISA炉使用寿命、强化ISA炉冶炼生产以及优化ISA炉工艺过程提供了一定的实验依据。
引文