攪拌機械內固液兩相流混合的數值模擬研究.pdf

1、攪拌機械在國民生產的各個部門中應用得很廣泛，它能夠將兩種或多種不同的介質在彼此之間相互分散，從而達到均勻混合；或者加速傳熱和傳質過程。針對于攪拌機械的多相流體力學研究是重要的課題。本論文運用GAMBIT前處理軟件對攪拌機內部空間建立三維實體模型，并進行網格劃分，采用FLUENT軟件進行模擬計算，得出攪拌機的葉片浸入深度、葉片結構尺寸（長度）和葉片轉速變化對攪拌器內部流場和固相顆粒濃度分布的影響因素，從而找到流動規(guī)律和最佳的攪拌參數。經過

2、研究得到如下結論：
　　(1)針對旋轉軸位于攪拌罐中心的攪拌機，在葉片下方，攪拌罐的中心區(qū)域，由于該區(qū)域的徑向放行速度比較小，所以該區(qū)域混合效果較差，混合不流暢。攪拌葉片距離水平液面的深度（或離底高度）對固體顆粒體積濃度擴散具有很重要的影響，所以需要恰當的選取攪拌葉片的浸入深度，達到速度均勻分布的目的。在攪拌時間一致的前提下，建議選取M/D≈0.5～0.6時，這樣會得到最佳流場形態(tài)和混合效果。
　　(2)伴隨著葉片長度的不斷

3、增加，攪拌罐內液體流動變的越來越劇烈，流場很不穩(wěn)定，葉片越長攪拌罐內部液體獲得的圓周速度越大，致使液面渦深增大，當液面最高處超過攪拌罐出口邊緣時，液體溢流到攪拌罐外側。所以，選取正確的葉片長度，對攪拌罐內部介質流場流動的特性具有重要的作用。綜合考慮運行效果和經濟性，當葉片長度與攪拌機內徑比L/D=0.6～0.65附近，效果較好。
　　(3)渦深隨葉片轉速增加而增大，葉片轉速與渦深基本為直線關系。針對旋轉軸位于攪拌罐中心的攪拌機，在