刘作华，许传林，何木川，谷德银，许恢琴，何海先，陶长元，王运东

（1重庆大学化学化工学院，重庆 400044；2化学工程联合国家重点实验室，清华大学化学工程系，北京 100084）

穿流式刚-柔组合搅拌桨强化混合澄清槽内油-水两相混沌混合

刘作华1，许传林1，何木川1，谷德银1，许恢琴1，何海先1，陶长元1，王运东2

（1重庆大学化学化工学院，重庆 400044；2化学工程联合国家重点实验室，清华大学化学工程系，北京 100084）

运用LabView和Matlab软件分别采集和处理穿流式刚-柔组合搅拌桨扰动澄清槽中油-水两相流体内部的压力脉动信号，得出的最大Lyapunov指数（LLE）和多尺度熵（MSE），反映流体内部的混沌程度；同时采用流场可视化技术观测流体混合状态。结果表明，相比于刚性组合桨，穿流式刚-柔组合搅拌桨通过穿流孔与柔性部分的共同作用改变流场的结构和能量耗散方式，使流体的混沌程度和混合状态都优于刚性组合桨。当转速为88 r·min-1时，流体的混沌混合都达到最佳状态，各实验条件下的LLE均大于零，表明流场混合体系已进入混沌状态，且穿流式刚-柔组合搅拌桨体系的MSE明显高于刚性组合桨体系，说明穿流式刚-柔组合搅拌桨的混合效果优于刚性组合桨。另外，柔性片上穿流孔的数目和柔性桨叶的厚度对流场的混沌特性也有明显的影响。

混合澄清槽；刚-柔组合；Lyapunov指数；多尺度熵；穿流搅拌桨；混沌

Key words: mixer-settler; rigid-flexible combination; Lyapunov exponent; multiscale entropy; punched impeller; chaos

引 言

混合澄清槽主要是由搅拌槽和澄清槽组成，广泛地应用于单相和多相流体混合的化工、湿法冶金、制药等工业过程中，是应用最广泛的萃取设备之一[1]。……