(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210953861.6 (22)申请日 2022.08.10 (71)申请人 昆明理工大 学 地址 650000 云南省昆明市五华区昆明理 工大学莲华校区基础课楼 (72)发明人 肖清泰　杨凯　王华　 (74)专利代理 机构 北京东方盛凡知识产权代理 有限公司 1 1562 专利代理师 李哲 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及 穿透深度的方法 (57)摘要 本申请公开了计算侧 吹气体搅拌过程中气 泡运动轨迹及穿透深度的方法， 步骤包括： 对单 个气泡进行受力分析， 得到受力分析结果； 对受 力分析结果进行修正， 并根据修正后的结果得到 气泡的运动轨迹； 根据运动轨迹， 在侧吹搅拌反 应器周围布置喷枪， 使喷枪对吹时， 侧吹搅拌反 应器达到最佳搅拌效果； 根据气泡和喷枪的布置 得到气泡的穿透深度S穿透。 本申请通过分析气泡 的运动轨迹和穿透深度可以更深入探究喷枪的 布置方式和气液两相在搅拌器内部的分布状态， 探究影响搅拌效果的因素； 本申请还 可以应用到 气液固多相混合搅拌过程中以及研究侧吹喷枪 的距离、 侧吹喷枪喷气量、 侧吹喷枪喷气角度等 因素对搅拌效果的影响。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 115470615 A 2022.12.13 CN 115470615 A 1.计算侧吹气体搅拌过程中气泡 运动轨迹及穿透深度的方法,其特 征在于， 步骤 包括： 对单个气泡进行受力分析， 得到受力分析 结果； 对所述受力分析 结果进行修 正， 并根据修 正后的结果得到所述气泡的运动轨 迹； 根据所述运动轨迹， 在侧吹搅拌反应器周围布置喷枪， 使喷枪对吹时， 所述侧吹搅拌反 应器达到最佳搅拌效果； 根据所述气泡和所述喷枪的布置得到所述气泡的穿透深度。 2.根据权利要求1所述的计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及穿透深度的方法, 其特征在于， 所述受力分析结果包括： 竖直方向阻力F阻1、 水平方向阻力F阻2、 浮力F浮和重力 F重。 3.根据权利要求2所述的计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及穿透深度的方法, 其特征在于， 修正所述受力 分析结果的方法包括： 结合气相周围的液相运动规律对单个气 泡的所述受力分析 结果进行修 正。 4.根据权利要求3所述的计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及穿透深度的方法, 其特征在于， 得到所述 运动轨迹的方法包括： 理论分析所述气泡在 水平方向存在： F阻2＝ma1； 式中， F阻2为水平方向阻力， m为单个气泡 重力， a1为单个气泡在水平方向的加速度； 在竖直方向存在F浮‑F重‑F阻1＝ma2； S穿透＝vt‑a1t， 由此确定所述运动轨迹， 式 中， m为单个气泡重力， a2为单个气泡在竖直方向的加速度， S穿透为下层喷枪喷出的气泡在水 平方向的穿透深度， v为气泡的初始速度， t为气泡的运动时间， a1为单个气泡在水平方向的 加速度， H为气泡在竖直方向的运动高度。 5.根据权利要求4所述的计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及穿透深度的方法, 其特征在于， 所述布置喷枪的方法包括： 在所述侧吹搅拌反应器左右两侧各布置三支喷枪； 三支所述喷枪呈 “品”字形分布。 6.根据权利要求5所述的计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及穿透深度的方法, 其特征在于， 布置三支所述喷枪的方法包括： 先确定“品”字形布置的所述喷枪中， 下层两只所述喷枪的位置； 根据所述 运动轨迹来调整上层所述喷枪的位置和进气量使得 S穿透’＝1/2S穿透 式中， S穿透’为上层所述喷枪喷出的气泡在水平方 向的穿透深度， S穿透为下层喷枪喷出的 气泡在水平方向的穿透深度； 使上层所述喷枪距离下层所述喷枪所在水平面的距离为 式中， h为使上层所述 喷枪距离下层所述喷枪所在水平面的距离， L 为所述搅拌 反应器的长度。 7.根据权利要求6所述的计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及穿透深度的方法, 其特征在于， 达到所述最佳搅拌效果方法包括： 在喷枪对吹时， 保证L＝2S穿透， 式中， L为所述 搅拌反应器的长度， S穿透为下层喷枪喷出的气泡在水平方向的穿透深度。 8.根据权利要求1所述的计算侧吹气体搅拌过程中气泡运动轨迹及穿透深度的方法, 其特征在于， 得到所述穿透深度的方法包括： 以所述气泡溢出液面的位置中点向下做垂线，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115470615 A 2所述垂线距离喷枪口 的距离为所述 穿透深度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115470615 A 3