用于高粘度流體的攪拌釜的模擬及優(yōu)化.pdf

1、高粘度流體在反應釜中的流動情況非常復雜，很難用實驗測量。目前對于反應釜的設(shè)計還主要依賴經(jīng)驗和實驗，缺少理論的指導，實驗方法不但耗費巨額的資金和大量的人力物力，而且設(shè)計周期很長。而近年來發(fā)展起來的計算流體力學(CFD，ComputationalFluid Dynamies)是一種用于分析流體流動性質(zhì)的計算技術(shù)。CFD與工程技術(shù)的結(jié)合不僅可以節(jié)省大量的人力物力，提高實驗效率，而且還可以得到在實驗中無法得到的局部詳細信息，所以CFD在化工設(shè)計

2、和優(yōu)化中的作用越來越得到人們的重視。
　　 本文中運用商業(yè)計算流體力學(CFD)軟件FLUENT6.3對用于高粘度流體水解明膠的雙螺帶攪拌釜進行流場模擬，用GAMBIT建立流體的簡化模型采用多重參考系法(MRF)處理攪拌槳區(qū)。結(jié)果表明，所選模型能較準確地預測攪拌反應器的速度場，同時通過改變s/d的值，找到最適合的值為1，最佳攪拌轉(zhuǎn)速大約為60 r/min，為攪拌釜的設(shè)計提供理論依據(jù)。
　　 雙螺帶攪拌釜模擬結(jié)果顯示，釜內(nèi)

3、仍存在較大的死區(qū)，所以又對另外兩種槳型進行了模擬。通過模擬，比較分析了雙螺帶、螺桿-螺帶、INTERMIG式-螺帶組合槳的流場、速度場、混合時間和功率消耗，發(fā)現(xiàn)INTERMIG式-螺帶組合槳攪拌軸附近速度有一定的改善，示蹤劑的擴散速度快于另外兩種攪拌釜，混合更均勻，不存在混合死區(qū)，功率消耗低于螺桿-螺帶組合槳，綜合以上因素，這種性質(zhì)流體應選擇INTERMIG式-螺帶組合槳攪拌釜。
　　 還對INTERMIG式-螺帶槳的粘度適用范