搅拌干预下离析乳化沥青微粒再分散过程的数值分析

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gellycgy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来在公路工程领域中乳化沥青以其施工简便、良好的工作性以及材料的优越性不断的被应用到公路建设当中。在投入施工使用前必须保证乳化沥青是以稳定均匀的乳液状态存在,即在成品乳化沥青储存罐中沥青以微粒均匀分散于乳化剂水溶液中。一般储存罐中都设有搅拌装置,搅拌可使储存罐内的乳化沥青不断循环流动保持稳定均匀状态,避免出现分层等现象,以保证乳化沥青的正常使用。但由于多种因素影响,乳化沥青难免会出现离析现象。当乳化沥青储存罐中出现离析现象时,为研究在搅拌干预下使离析沉淀的沥青微粒重新扩散的过程并获得混合时间,本文对此进行虚拟试验分析。研究以双层3斜叶搅拌桨为例,运用Fluent14.0软件,搅拌桨区域选用多重参考系法进行处理,采用欧拉两相流模型以及标准k-ε模型等数值方法对搅拌过程进行模拟分析。由模拟结果分析沥青微粒分散的过程以及搅拌罐中速度场的分布规律,并得出沥青微粒分散所需要的时间。再对搅拌桨加以改进,分析搅拌增强作用下搅拌槽内的流场变化,计算了改进型搅拌器对混合时间的影响。在乳化沥青生产工艺中,沥青微粒的粒径一般控制在1μm-5μm之间,对此将沥青微粒大小分别设置为1μ m和5μ m进行模拟作为对比,分析沥青微粒大小对混合时间的影响。综上不同虚拟试验结果的研究分析如下:(1)以研究选用的双层3斜叶涡轮式搅拌器为例,当搅拌桨的跨度为搅拌槽直径一半时,即使在低速转动的情况下,双层3斜叶搅拌器在搅拌过程中也可以获得理想的悬浮效果,计算表明在桨叶区流体的合速度量值最大,而随着离桨叶渐远,流速逐渐降低。同时整个搅拌槽内液相呈现出从上层桨叶区开始由上往下循环流动且在下层桨叶区的液相由下往上循环流动的趋势,这种轴向的流场带动了已离析沉淀沥青微粒的上浮,形成所需的乳化沥青均匀混合液。不过这种混合方式所需的时间都在20分钟左右,耗时较长。(2)鉴于搅拌转速的限制,论文将搅拌桨的桨叶长度由9cm增长至11cm,在转速不变的情况下,加大桨叶与乳化剂水溶液的接触面。经模拟计算分析,加长桨叶后搅拌槽内的乳化剂水溶液形成较高的流速,双层搅拌桨转动形成的4个涡流区域更为明显,范围也更广,尤其是下层桨叶的转动带动的液相区域的流速明显大于短桨叶搅拌时的流速场,而且增强后的循环对流场也缩短了搅拌混合的时间。沥青析出量占70%时,混合时间相比之前从937s缩短至459s;沥青析出量占80%时,混合时间相比之前从1242s缩短至552s;(3)当虚拟试验中将沥青微粒大小改为1μm时,经模拟计算发现所需混合时间比微粒大小为5μm的耗时更长,需延长200s左右的混合时间。沥青析出量占70%时,混合时间从459s延长至642s;沥青析出量占80%时,混合时间从552s延长至754s;虚拟试验结果不仅将对于乳化沥青储存罐中搅拌器的设计、优化改进和放大等提供一定的参考价值,而且也对日后乳化沥青储存过程中防止严重离析需多久搅拌时间才能重新混合均匀提供参考,具有一定的指导意义。
其他文献
LED芯片测试与分拣系统含有众多位置伺服系统,高性能的位置伺服系统是LED芯片检测与分拣的关键技术之一。由于LED芯片尺寸、排列间距极小,因此LED芯片检测与分拣对位置伺服驱
论述了广东省佛山园林绿化的意义,在此基础上,阐述了佛山近年来园林绿化建设情况。并针对佛山的具体情况提出了一些发展思路。
本文运用现代模式理论的基本原理,对西周教育模式问题作了初步剖析,重点放在西周教育模式的概念、结构和历史地位三个问题上,并结合有关西周政治史、社会史、宗教史的研究成
项目管理是一门很年轻,很具有活力的新兴学科,风险管理作为项目管理中的一项重要内容,受到了越来越多学者和实践者的重视。近年来,通信工程逐渐体现出投资额巨大、工程量大、
沥青路面是当今国内外采用最为广泛的路面结构型式,疲劳破坏是其最为严重的病害之一。由于高温潮湿的气候特征在我国南方地区较为普遍,故有必要对高温潮湿条件下沥青路面的疲
白细胞介素(Interleukin,IL)在机体抗感染、炎症和造血等生物学反应中发挥重要作用,在家禽疫病防治中也具有极大的应用价值。近年来,有关禽白细胞介素的研究发展迅速,涉及的
随着社会的发展和科学技术的不断进步,人们过度追求投资少、周期短、能快速带来利益的项目,在很大程度上忽视了产品的品质。在企业的发展过程中,工匠精神是必不可少的,只有具
为了在小子样条件下拟合出精度较高的P-S-N曲线,本文提出基于样本信息重构并符合疲劳寿命等效原理的极大似然法和基于样本信息重构的最小二乘法。样本信息重构有效解决了在部
以《警察改革纲要》的制定为标志的日本警察改革始于2000年,一直延续至今,这是日本警察警务理念及对内对外管理职能的一次重要革新。本文着重探讨了日本警察改革的历史演进过
目的:探讨中老年糖尿病患者发生低血糖症的诱发原因及防治策略。方法:回顾性分析2008年1月至2010年12月收治的52例中老年糖尿病低血糖症患者的临床资料。结果:中老年糖尿病患