几何模型与PIV实验

高浓纸浆降流漂白塔上部充满高浓纸浆.下部为稀释区.高浓纸浆从漂白塔上方加入.向下移动进入塔底稀释区.在水的喷射作用下.与水混合成稀纸浆.经由稀释区的星型卸料器排放出去。这里只研究稀释区的流场，在S型卸料签旋转搅拌作用下.其凸面推动纸浆，从而产生的稀纸浆尾流进入凹面处反对称的长方形进口.再经中间的直立管出口排出容器外.如图1(a)所示。
    为了研究漂白塔稀释区的流场.需要确定卸料器的几何摸型。其中星型卸料器的轴线为两段相同椭圈弧反对称构成.其长、短轴分别为106, 105mmt起始角、终止角、旋转角分别为3230,395.630, 87.35'. 3种S型卸料器只有水平管剖面形状不I司.分为I型立椭圈、n型圆形、田型扁椭圈.如图1(b)所示。

   高浓纸浆降流漂白塔稀释区实脸装置主要由有机玻璃筒、变频的驱动系统、s型卸料器、泵循环系统组成.如图2所示.其中卸料器和稀释区的结构和尺寸同图1的几何模M.卸料器中心线离容器底面距离为30 mm.拍摄区中心与卸料器中心线的距离为40 mm.模拟的几何模型的稀释区壁面高度为150 mm。在这里仅对I型卸料器进行了验证.其余两种卸料器具有相同的脸证效果。实脸时将纸浆浓度定为0.01%左右。首先将经过高浓混合器和高浓漂白后的红松高浓纸浆与水、示踪拉子一起放入有机玻璃容器中.此时不耍打开出料口.当料位高度达到模拟中的稀释区高度150 mm时.然后启动卸料器搅拌混合均匀。开启泵和出料口后.使与摸型相同的出口位置的压力达到一10000 Pa.
然后启动卸料器在10r"min-1下进行旋转卸料.将卸出的混合液用泵打回实验塔塔顶.进入与卸料器等速旋转的喷洒管.然后均匀地向液面喷射.喷射的速度为14.4 mm·s-1.
    采用丹麦丹迪公司(Dantec Dynamics A/S)现代的粒子图像速度仪(PIV)进行速度侧址。PIV系统由二维PIV图像记录系统、分辨率为2048X 2048的CCD照相机以及135 mJ双腔脉冲PIV激光器组成.CCD照相机和PIV激光器垂直
放置。由于PIV实脸装置的限制.只能多次调整CCD位置拍摄局部区域.
    实脸中使用水的示踪杜子为聚酸胺拉子.密度为1.0X10' kg·m一 '.在拍摄过程中.纸浆纤维拉子是可见的.所以可以充当白身的示踪拉子。由于稀纸浆是固液混合物.需要结合伪namicsStudio图像平台(MarketerTechnology Limited)中的IPL软件对图像进行分离和过滤处理.r7在图3中可以看到两顿图片的处理效果:混合物照片原图中含有示踪拉子和纤维粒子.其中示踪拉子直径为10 Pm;而纸浆纤维拉子的平均直径为54pm，平均纤维长度为3.62 mm。纤维杜子与球形的示踪粒子相比.形体差别较大。采用图像分离和过连处理方法.比较容易将两种杜子的图像分离。所以将一、二核原图[图3(a), (b)]在IPI软件中分别进行。rosion- remove outliers- premitmedianfilter等过程的图像分离和过滤处理.就得到了大直径的纤维粒子的图像〔图3(c), (d)].然后用原图减去该图像就可以得到小直径的示踪拉子的图