大型軸流式底攪拌釜的流場計(jì)算.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、攪拌設(shè)備是一種量大面廣、品種繁多的機(jī)械產(chǎn)品,在諸多行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用,尤其以化學(xué)工業(yè)中使用最多。隨著攪拌設(shè)備的大型化,采用底部攪拌的越來越多。攪拌槳是攪拌過程的主要換能器件,它將旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為流體的動(dòng)能,葉輪的結(jié)構(gòu)形狀和運(yùn)轉(zhuǎn)情況是決定攪拌流場分布和能量轉(zhuǎn)化效率的重要因素。大量的攪拌設(shè)備用于低粘物系的混合和固液懸浮操作,需要攪拌槳能以低的能耗提供高的軸向循環(huán)流量。因此非常有必要利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法研究并開發(fā)高效的軸流式攪拌槳。
 

2、  由于軸流式攪拌槳的設(shè)計(jì)理論較為缺乏,本文嘗試借鑒軸流泵的奇點(diǎn)分布法的設(shè)計(jì)方法來設(shè)計(jì)軸流式攪拌槳。
   主要研究工作和成果包括:
   1、概述了軸流式轉(zhuǎn)輪的設(shè)計(jì)理論,介紹了采用奇點(diǎn)分布法計(jì)算軸流式攪拌槳型線的基本步驟。由于該方法設(shè)計(jì)過程的計(jì)算工作量大,為了方便設(shè)計(jì),選取二次開發(fā)工具Visual Basic語言對AutoCAD進(jìn)行了二次開發(fā),成功編制出了軸流式攪拌槳的設(shè)計(jì)程序。結(jié)合《結(jié)晶反應(yīng)釜用大型高效軸流式底攪拌

3、裝置的研制》這一課題的研究需要,對設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行分析和選取,用該軟件計(jì)算出了攪拌槳葉的型線。
   2、利用CFD軟件FLUENT,采用多重參考系法,進(jìn)行了攪拌釜的數(shù)值模擬,分析了流場的宏觀規(guī)律、速度特性、剪切-循環(huán)特性。得出結(jié)論:該攪拌槳主要產(chǎn)生軸向流,循環(huán)能力強(qiáng),剪切作用小,屬于高效軸流式葉輪。
   3、通過改變攪拌槳的設(shè)計(jì)參數(shù),分組進(jìn)行CFD數(shù)值模擬,對數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對比分析后發(fā)現(xiàn):(1)速度的改變對攪拌流場分布

4、影響不大,攪拌流場的絕對速度和轉(zhuǎn)速成正相關(guān)關(guān)系,因此可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速獲得需要的流速;(2)隨著攪拌半徑的增加,流量和功率曲線大體上是呈增加趨勢,但是從循環(huán)-剪切性能看,剪切性能在增加,說明犧牲在剪切作用上的功率增加;(3)當(dāng)安放角減小時(shí),軸向速度減小,流體流動(dòng)性差,不利于物料的充分混合;從循環(huán).剪切性能看,加大安放角對循環(huán)性能的提高又是不利的,所以本文采用奇點(diǎn)分布法設(shè)計(jì)時(shí)選取的安放角是大致合理的;(4)離底高度對循環(huán)流量和功率的影響不明

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