固-液攪拌槽內(nèi)混合特性的數(shù)值模擬研究.pdf

1、反應(yīng)結(jié)晶常用于工業(yè)的分離、提純和凈化等過程，結(jié)晶過程常在攪拌槽內(nèi)完成，攪拌槽的結(jié)構(gòu)和槽內(nèi)的混合狀況對結(jié)晶產(chǎn)品有較大影響。本文針對間歇式攪拌槽和連續(xù)式攪拌槽內(nèi)的攪拌混合設(shè)備進行了一系列探究，主要研究了攪拌槽的流動狀況、混合情況和消耗功率大小等，為工業(yè)攪拌設(shè)備的選取、設(shè)計與優(yōu)化提供了有力的依據(jù)。本文使用計算流體力學(xué)CFD對攪拌槽做了以下主要內(nèi)容的研究：
　?。?）對間歇式攪拌槽內(nèi)的流場、濃度場進行了仿真，得到了湍動能分布曲線圖，其與實

2、驗值和文獻值吻合度很好，驗證了計算流體力學(xué)CFD仿真方法的正確性，為以后的仿真計算奠定了基礎(chǔ)。
　?。?）對間歇式攪拌槽內(nèi)的槽底部進行優(yōu)化，分別考察了平底攪拌槽和錐盤底攪拌槽對整個攪拌槽內(nèi)混合特性的影響，從混合時間、單位體積攪拌功率、湍動能和固相速度上對比了平底攪拌槽和錐盤底攪拌槽的差別。對錐盤底攪拌槽內(nèi)不同槳徑比的流型轉(zhuǎn)變高度進行了探究，45°圓盤渦輪式攪拌槳直徑對固液混合時間數(shù)，單位體積混合能，濃度標(biāo)準(zhǔn)差，湍動能和湍動耗散率，

3、和固相離底懸浮臨界轉(zhuǎn)速的影響，找到攪拌槳直徑的最佳取值范圍，為工業(yè)中攪拌槳直徑的選取提供理論依據(jù)。
　　（3）對連續(xù)式攪拌槽內(nèi)的導(dǎo)流筒進行了優(yōu)化，主要從濃度標(biāo)準(zhǔn)差、混合時間、單位體積攪拌功率和湍動能四方面分析了導(dǎo)流筒的位置、導(dǎo)流筒直徑和導(dǎo)流筒高度對攪拌槽內(nèi)混合效果的影響，選擇出導(dǎo)流筒的最佳位置、直徑和高度。進料口位置主要是進料口的軸向位置和徑向位置，也就是進料口距液面的距離和進料口距攪拌軸的距離，研究了不同進料口位置下的混合效果。