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氯堿電解槽內壓力波動的混沌分析及流型識別

張麗; 由鋼; 喬霄峰; 許光文; 劉國楨; 劉云義 沈陽化工大學化學工程學院; 遼寧沈陽110142; 藍星(北京)化工機械有限公司; 北京100176; 中國科學院過程工程研究所多相復雜系統國家重點實驗室; 北京100190; 藍星沈陽輕工機械設計研究所; 遼寧沈陽110015
  • 氯堿工業
  • 電解
  • 化學反應器
  • 氣液兩相流
  • 壓力信號

摘要:為研究氯堿電解槽內氣液兩相流動的壓力波動特性和流型特點,對冷模電解槽陽極室內循環板上開口處的壓力信號進行了混沌特性分析;利用高速攝像儀照相法及Kolmogorov熵下降法對流動形態進行了識別,繪制了流型圖;利用流型圖對不同電流密度下的兩相流型進行了判定。結果表明,電解槽壓力信號的吸引子具有分數維數,當電流密度大于6kA·m^-2時,Lyapunov指數大于0,說明電解槽內兩相流動具有混沌特性;對于測壓點位置及電解槽下部,當電流密度小于5kA·m^-2時,分別為射流充分發展段和孤立氣泡流;電流密度為5~8kA·m^-2時為射流過渡段和合并氣泡流;電流密度大于8kA·m^-2時為射流的初始段和合并氣泡流。

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