無內(nèi)置靜態(tài)紊流混合器流場分析與參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、目前靜態(tài)混合器主要應(yīng)用在輕工業(yè)領(lǐng)域，混合器內(nèi)都內(nèi)置了靜止元件來促進混合，且主要是液液混合，液體濃度較低；但涉及到高濃度、工作量大的固—液兩相流混合的靜態(tài)混合器較少，而實際工程中的固液混合系統(tǒng)中，通常含有濃度較高的顆粒物。本文研究了一類可應(yīng)用于工礦場合的無內(nèi)置靜態(tài)紊流混合器。
　　本文以高濃度料漿為研究對象，采用了非穩(wěn)態(tài)不可壓 N-S方程、標(biāo)準(zhǔn)方程紊流模型，以及基于 Euler—Euler坐標(biāo)的雙流體模型和基于 Lagrange的顆

2、粒軌道模型相結(jié)合的方法，利用 Fluent軟件對無內(nèi)置靜態(tài)混合器內(nèi)連續(xù)相和顆粒相的三維流場進行了模擬分析，優(yōu)化了混合器結(jié)構(gòu)參數(shù)，得到了結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對流場的影響規(guī)律。
　　首先對基本參數(shù)進行了實驗編組，建立了各個參數(shù)組合下的流體域模型，在 Fluent中同時加入了 Euler—Euler雙流體模型和DPM模型，并考慮顆粒間碰撞及相間耦合對流場的影響。通過非穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬，得到了各個模擬組下的流場結(jié)果，對比分析了所有模擬組流場效果后，初

3、步對無內(nèi)置靜態(tài)混合器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)：長度、直徑及入口角度進行了初步篩選確定，得到了最佳參數(shù)組合，同時也得到了入口角度及混合器長徑比對混合效果的影響規(guī)律，為混合器結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化提供了基礎(chǔ)。
　　以初步確定的混合器結(jié)構(gòu)參數(shù)和流場變化規(guī)律為依據(jù)，建立了料漿流體域模型，采用了上述同樣的方法，對料漿入口位置和入口角度變化對流場的影響進行了模擬分析，得到了結(jié)構(gòu)參數(shù)最優(yōu)值及入口在徑向、軸向變化對混合效果的影響規(guī)律。
　　在得到了最佳流場結(jié)果