张启亮，王广全，郑 斌，王明伟，计建炳

（浙江工业大学 化学工程学院，浙江 杭州 310014）

当今世界，资源日益短缺，环境不断恶化，以节能、环保、集约为目标的化工过程强化技术已成为国内外化学工程学科的研究热点［1］。超重力技术是一种重要的过程强化技术，目前已成功应用于油气脱硫［2］、污水处理［3］、纳米材料的制备［4］等工业过程之中。英国帝国化学公司最早于20 世纪70 年代末开发出填料式超重力旋转床［5］。浙江工业大学于2000 年研制出板式超重力旋转床［6］（折流式超重力床（RZB）），相较于填料式旋转床，具有更为优异的传质性能［7］。同时，也存在压降大、功耗高［8-9］的缺点。针对RZB 功耗过高的问题，开发了一种新型的整体旋转折流式超重力床（nRZB），以期降低RZB 的功耗。功耗是超重力床的一项重要性能参数，已有不少研究人员对超重力床的功耗进行了深入地研究［9-12］。柳松年等［10］通过实验发现，填料式旋转床的气相功耗和轴承摩擦功耗所占总功耗比例均不到1%，主要功耗为液体通过填料层的加速功耗及液体进入填料层时克服自身惯性所需的功耗。Li 等［9］研究发现，RZB 的功耗主要为液体通过转子时的加速功耗。

本工作将nRZB 功耗的研究重点放在了液相功耗上，主要考察了液量及转速对液相功耗的影响，并分析了nRZB与RZB液相功耗产生差异的原因。

1 实验部分

1.1 液相功耗模型

与RZB 相比，nRZB 转子的上下盘均随转轴而转动，置于转子上下盘的上下折流圈交错排列，均具有加速液体的作用。在研究该旋转床稳态工作下的液相功耗时，做出以下假设：1）在液体被折流圈甩离时，切向速度远远大于液体通过折流圈上小孔时所产生的径向速度，因此可认为液体甩出速度的大小及方向与切向速度一致。……