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sparger located at the bottom of the reactor. The sparger had 16
holes of 1 mm diameter spaced at equal distance. The superficial
gas velocity was monitored and controlled using precalibrated
rotameter. The power consumption during the stirring at differ-
ent impeller rotation speeds and over a range of superficial
velocities was measured as mentioned before. The fractional gas
hold-up was estimated from the difference in the height of
dispersed liquid and clear liquid. The bubble size was estimated
from the images obtained from a high speed camera (Red lake).
The observations from these experiments are discussed in
section 3.4.
3. RESULTS AND DISCUSSIONS
3.1. Power Consumption. The actual power consumption
(P) by the impeller was estimated using the measured torque
data (τ) at different impeller rotation speeds as P =2πτN, where
N is the impeller rotation speed (per second). Subsequently
the volumetric power draw (P/V) and the power consumption搅拌反应釜的分形叶轮摘要：在不同尺度的操作中，反应釜被用于各种应用程序。在搅拌反应釜中，传统的叶轮倾向于发展具有不均匀的能量消耗率的领域。在这项工作中，我们提出了一种新的分形叶轮，这有助于减少这种不均匀性和帮助建立整个反应釜中均匀的随机性。叶轮的几何形状会详细讨论。开展分形叶轮的功率消耗，混合时间，悬浮液的质量，和气体分散能力试验测量，并与传统的叶轮的性能进行比较。叶轮有一个低的功率数，即使在相对较低的叶轮速度中它可以产生一个均匀颗粒的悬浮液，和可以有效地分散气体转化为液体，以收益率相对较高的气体保持值。的功率消耗的傅立叶分析时间序列数据表明在反应釜中没有特别突出的频率事件存在，光谱表明在反应器中几个具有几乎相同的显著性的频率事件存在。
关键词：搅拌反应器分形叶轮；计算流体动力学；混合时间
1简介搅拌釜式反应器（STR）是化工，制药，发酵行业的一个不可分割的组成部分。这些反应釜是由有过去几十年的操作经验的许多研究人员经过详细分析，优化功率消耗、传质、传热和内部的流体动力学的基础上设计而成的。在搅拌的反应器中，能量是通过旋转叶轮在所希望的速度提供的动能的形式供给的。搅拌釜式反应器被大量地用于（ⅰ）混合两种可混溶的液体，（ⅱ）生成气液反应及液液反应生成的分散体，（ⅲ）保持在悬浮液中的固体颗粒，以促进固体的流体接触实现固体溶解，（ⅳ）结晶等。这些过程的能量需求形成了总能量的一个显着的部分，并且占有较大比重。因此，的搅拌釜式反应器的效率主要取决于叶轮
在搅拌的反应器的设计和它的位置。设计和操作协议的变化使流体力学在搅拌反应釜络合物适用，因此，设计程序有很多经验。然而，多年来详细试验和理论分析已使操作一个搅拌反应釜更有效率。在一般情况下，以下的有效的工业倾斜朝向设计程序，或采用高效的叶轮有所增加，而大部分业内人士仍然认为，在搅拌釜中与相同的老一代叶轮来实现所期望的混合。
在目前的工作中，我们提出了一个新的叶轮设计，占据小于该反应器总的体积的0.4％，类似与传统的叶轮系统，但该设计允许它在几乎在整个容器中转动，得到比较大的结构空间。目标是：（ⅰ）在整个搅拌罐中均匀搅拌（ⅱ）开发创新性的，高效的叶轮，以相对低的功耗产生更好的混合和剪切。这两个目标可使用自相似性的原则实现，并因此分形设计将是更适合的叶轮。在目前的工作，我们面对面的常规的报告分形叶轮（以下简称为分形叶轮）的性能。虽然这几种分形几何，配置和决议可以用这样一个概念，我们在此稿件重点是证明这种概念，因此只有一个叶轮设计已经被用于本研究。在第2节，我们有讨论的实验中，分形叶轮的详细信息，和其次是观察和讨论的测量技术在第3节。