《表3 0.005%针叶木纸浆纤维悬浮液不同时刻下的面积浓度》

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《纸浆纤维悬浮液在磁力搅拌中的面积浓度变化》

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在PIV系统中，将上面7张图片的灰度值信息导出为.txt格式，再生成excel格式，最后通过Matlab软件代码计算不同时刻面积浓度。由于湍流的原因，同一转速下，不同时刻的面积浓度一直在变化，它一直处于动态变化中。不同时刻面积浓度的变化规律如表1所示。纸浆悬浮液在搅拌过程中为湍流状态，所以每一个测量时间点的纸浆纤维悬浮液的面积浓度并不是稳定不变，随着时间的变化，或增大或减小，因此计算不同转速下的面积浓度，必须计算平均浓度反映纤维悬浮液的真实状态。对转速150r/min、200r/min、250r/min、300r/min、350r/min、400r/min的面积浓度进行求平均处理，如表1所示，得到的平均面积浓度依次为0.1231，0.1646，0.1683，0.1748，0.1831，0.1866。0.01%蔗渣纸浆纤维悬浮液的平均面积浓度与磁力搅拌器转速的关系如图5所示。对于0.005%蔗渣纸浆纤维悬浮液以及0.005%、0.01%的针叶木纸浆悬浮液做上述同样处理，得到不同时刻0.005%蔗渣纸浆纤维悬浮液面积浓度的变化规律如表2所示，并得到其平均面积浓度与磁力搅拌器转速的关系如图6所示。0.005%、0.01%针叶木纸浆悬浮液面积浓度的变化规律依次如表3、表4所示，其平均面积浓度与磁力搅拌器转速的关系如图7和图8所示，能够得出结论:不同质量百分浓度蔗渣纸浆纤维悬浮液以及不同质量百分浓度针叶木纸浆纤维悬浮液面积浓度都随着磁力搅拌器转速增大而增大，并呈非线性增大变化规律。由物理学知识可知，同一水平面上的纸浆纤维绕着中央圆心作圆周运动，每根纤维运动中都受到向心力F作用，F=mv2/r。向心力F越大，则聚集到中央区域的纸浆纤维越多，纤维絮聚越严重，面积浓度越大。由图5~图8的结果，可知，速度是决定面积浓度增加或减少的主要因素。速度v增加，故向心力F增大，导致更多的纤维聚集到特制容器中央漩涡处。