组合桨搅拌槽内部流场及混合时间数值模拟

组合桨搅拌槽内部流场及混合时间数值模拟

论文摘要

针对组合形式的搅拌桨在搅拌领域广泛应用的问题,采用计算流体力学分析方式,将双螺带搅拌桨和六斜叶圆盘涡轮搅拌桨在搅拌槽内部流场进行研究,采用多重参考系(MRF)方法建立基础模型,基于Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型对搅拌槽内部流体产生的流场进行数值计算,分析搅拌桨在180,240,300 r/min的搅拌转速下产生的流场数据,并在槽内加入示踪剂,研究槽内搅拌过程中混合时间的测定.研究结果表明:搅拌槽内液相在双层浆区出现了典型的回旋涡流型,设定监测点,分析示踪剂在不同监测点的浓度变化曲线,得出混合时间为9.6 s,并对比得出240 r/min转速的搅拌效果和混合时间以及搅拌功率对于工业生产具有绝对优势的结论,通过工业放大的试验形式验证了模型的正确性,为非牛顿流体湍流层搅拌槽的设计和工程应用提供了理论依据.

论文目录

  • 1 控制方程
  • 2 搅拌槽及搅拌桨结构和尺寸
  • 3 搅拌槽网格划分及计算步骤
  •   3.1 网格划分
  •   3.2 边界条件设定
  •   3.3 计算参数
  • 4 计算结果分析
  •   4.1 流动特性
  •   4.2 水平速度场
  •   4.3 速度分布曲线
  •   4.4 混合时间
  •   4.5 搅拌转速对混合时间的影响
  • 5 工业验证及实施效果
  • 6 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 董敏,夏晨亮,李想

    关键词: 双螺带及六斜叶组合桨,计算流体力学,多重参考系,数值模拟,示踪剂

    来源: 排灌机械工程学报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 农业科技,工程科技Ⅰ辑

    专业: 无机化工,有机化工

    单位: 燕山大学机械工程学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51174175)

    分类号: TQ051.72

    页码: 43-48

    总页数: 6

    文件大小: 4505K

    下载量: 160

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