计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及穿透深度的方法

技术特征：
1.计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及穿透深度的方法,其特征在于，步骤包括：对单个气泡进行受力分析，得到受力分析结果；对所述受力分析结果进行修正，并根据修正后的结果得到所述气泡的运动轨迹；根据所述运动轨迹，在侧吹搅拌反应器周围布置喷枪，使喷枪对吹时，所述侧吹搅拌反应器达到最佳搅拌效果；根据所述气泡和所述喷枪的布置得到所述气泡的穿透深度。2.根据权利要求1所述的计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及穿透深度的方法,其特征在于，所述受力分析结果包括：竖直方向阻力f
阻1
、水平方向阻力f
阻2
、浮力f
浮
和重力f
重
。3.根据权利要求2所述的计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及穿透深度的方法,其特征在于，修正所述受力分析结果的方法包括：结合气相周围的液相运动规律对单个气泡的所述受力分析结果进行修正。4.根据权利要求3所述的计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及穿透深度的方法,其特征在于，得到所述运动轨迹的方法包括：理论分析所述气泡在水平方向存在：f
阻2
＝ma1；式中，f
阻2
为水平方向阻力，m为单个气泡重力，a1为单个气泡在水平方向的加速度；在竖直方向存在f
浮-f
重-f
阻1
＝ma2；s
穿透
＝vt-a1t，由此确定所述运动轨迹，式中，m为单个气泡重力，a2为单个气泡在竖直方向的加速度，s
穿透
为下层喷枪喷出的气泡在水平方向的穿透深度，v为气泡的初始速度，t为气泡的运动时间，a1为单个气泡在水平方向的加速度，h为气泡在竖直方向的运动高度。5.根据权利要求4所述的计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及穿透深度的方法,其特征在于，所述布置喷枪的方法包括：在所述侧吹搅拌反应器左右两侧各布置三支喷枪；三支所述喷枪呈“品”字形分布。6.根据权利要求5所述的计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及穿透深度的方法,其特征在于，布置三支所述喷枪的方法包括：先确定“品”字形布置的所述喷枪中，下层两只所述喷枪的位置；根据所述运动轨迹来调整上层所述喷枪的位置和进气量使得s
穿透’＝1/2s
穿透
式中，s
穿透’为上层所述喷枪喷出的气泡在水平方向的穿透深度，s
穿透
为下层喷枪喷出的气泡在水平方向的穿透深度；使上层所述喷枪距离下层所述喷枪所在水平面的距离为式中，h为使上层所述喷枪距离下层所述喷枪所在水平面的距离，l为所述搅拌反应器的长度。7.根据权利要求6所述的计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及穿透深度的方法,其特征在于，达到所述最佳搅拌效果方法包括：在喷枪对吹时，保证l＝2s
穿透
，式中，l为所述搅拌反应器的长度，s
穿透
为下层喷枪喷出的气泡在水平方向的穿透深度。8.根据权利要求1所述的计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及穿透深度的方法,其特征在于，得到所述穿透深度的方法包括：以所述气泡溢出液面的位置中点向下做垂线，
所述垂线距离喷枪口的距离为所述穿透深度。

技术总结
本申请公开了计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及穿透深度的方法，步骤包括：对单个气泡进行受力分析，得到受力分析结果；对受力分析结果进行修正，并根据修正后的结果得到气泡的运动轨迹；根据运动轨迹，在侧吹搅拌反应器周围布置喷枪，使喷枪对吹时，侧吹搅拌反应器达到最佳搅拌效果；根据气泡和喷枪的布置得到气泡的穿透深度S


技术研发人员：肖清泰 杨凯 王华
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：2022.08.10
技术公布日：2022/12/12