

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、渦輪槳攪拌槽廣泛應(yīng)用于化工、生物、食品和制藥等工業(yè)過程,其內(nèi)部的流動特性對工業(yè)設(shè)計(jì)及優(yōu)化具有重要影響。因此,本文從PIV測量和CFD數(shù)值模擬兩方面對多種槳葉及流型下攪拌槽的流動特性進(jìn)行深入研究,為其應(yīng)用基礎(chǔ)研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)和參考。
本文在直徑為0.476m的平底有機(jī)玻璃攪拌槽內(nèi),保證液位高與槽直徑相等,利用相位解析的高分辨率PIV測試技術(shù),對多種復(fù)雜流型下槳葉的尾渦結(jié)構(gòu)、平均速度、脈動速度和湍流動能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。其中
2、Rushton渦輪槳的各流型通過改變槳葉層數(shù)、直徑及離底距離來實(shí)現(xiàn),而曲面渦輪槳?jiǎng)t采用標(biāo)準(zhǔn)雙循環(huán)流型。結(jié)果表明:槳葉后方的雙尾渦結(jié)構(gòu)在所有渦輪槳的任意流型下都會出現(xiàn),但其發(fā)展歷程及運(yùn)動軌跡各不相同;相位平均實(shí)驗(yàn)結(jié)果中,高湍流動能區(qū)主要集中在葉端射流區(qū)附近,而相位解析結(jié)果中,高湍流動能分布區(qū)位于兩反向旋轉(zhuǎn)尾渦的匯合區(qū)附近,且隨尾渦的運(yùn)動向槽內(nèi)其它區(qū)域傳遞;單循環(huán)流型下,幾何結(jié)構(gòu)完全相同時(shí),雷諾數(shù)的變化對無因次化的速度和湍流動能幾乎沒有影響
3、,但幾何結(jié)構(gòu)相似時(shí),局部區(qū)域的流動存在差異;流型分布與槳葉直徑及離底距離密切相關(guān),降低離底距離可使流型從雙循環(huán)向單循環(huán)轉(zhuǎn)變,但此時(shí)增加槳葉直徑流型又會從單循環(huán)轉(zhuǎn)變?yōu)殡p循環(huán);曲面形狀對渦輪槳的尾渦結(jié)構(gòu)和高湍流動能分布區(qū)影響顯著,葉片形狀趨于流線型時(shí)尾渦衰減較快,湍流動能也迅速降低。
在FLUENT軟件的基礎(chǔ)上編寫了大渦模擬的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及處理程序,對單層Rushton渦輪槳攪拌槽的雙循環(huán)和單循環(huán)流型進(jìn)行大渦數(shù)值模擬,并與PIV實(shí)
4、驗(yàn)及k-ε模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,同時(shí)分析亞格子模式及網(wǎng)格模型對大渦模擬結(jié)果的影響。結(jié)果表明:大渦模擬方法能夠反映攪拌槽內(nèi)復(fù)雜的非穩(wěn)態(tài)特性;標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型對雙循環(huán)流型下平均速度的預(yù)測與實(shí)驗(yàn)基本吻合,湍流動能的計(jì)算值略偏低,但其得到的單循環(huán)流型的速度及湍流動能分布與實(shí)驗(yàn)明顯不符;大渦模擬方法預(yù)測的雙循環(huán)流型的湍流動能分布比k-ε模型準(zhǔn)確,對單循環(huán)流型的速度及湍流量的估計(jì)較k-ε模型有根本上的改善;不同亞格子模式之間沒有顯著的差別,網(wǎng)格較密的
5、區(qū)域DSL模式比SSL和DKE模式略好。
利用大渦模擬方法研究了雙層Rushton渦輪槳攪拌槽內(nèi)的平行流、合并流和分散流等流型的特性,討論了邊界條件和數(shù)據(jù)處理方法對計(jì)算結(jié)果的影響,結(jié)果表明:大渦模擬在預(yù)測雙層槳復(fù)雜流動方面比k-ε模型有顯著改善;邊界條件需盡量與實(shí)際物理模型保持一致;湍流特性數(shù)據(jù)應(yīng)采用相位平均和相位解析方法處理,以避免槳葉旋轉(zhuǎn)運(yùn)動引入擬湍流成份。
采用Realizablek-ε湍流模型,對多種
6、曲面渦輪槳的壓力系數(shù)及速度分布進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了葉片形狀對流動特性的影響,并針對半橢圓管渦輪槳提出改進(jìn)的方法。結(jié)果表明:Realizablek-ε模型對Rushton渦輪槳的功率準(zhǔn)數(shù)和槳葉表面壓力系數(shù)的預(yù)測與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合很好;半圓管渦輪(CD)葉片表面及后方的負(fù)壓區(qū)范圍較Rushton渦輪顯著降低;四種曲面渦輪槳之間,壓力系數(shù)的絕對值由低到高的順序依次為:拋物線形渦輪B(PT-B)、拋物線形渦輪A(PT-A)、半橢圓管渦輪(HEDT)
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 渦輪槳攪拌槽內(nèi)流動特性的PIV研究.pdf
- 渦輪槳攪拌槽內(nèi)攪拌特性數(shù)值模擬研究.pdf
- 雙層槳攪拌槽內(nèi)流動場的PIV研究.pdf
- 攪拌槽內(nèi)流動與混合過程的實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬.pdf
- 偏心攪拌槽內(nèi)流動和混合特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf
- 變速攪拌槽內(nèi)流場的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf
- 組合漿攪拌槽內(nèi)流動特性的研究.pdf
- 阻力系數(shù)對固-液攪拌槽內(nèi)流動特性影響的數(shù)值模擬.pdf
- 渦輪槳攪拌槽內(nèi)湍流特性的三維PIV實(shí)驗(yàn)研究.pdf
- 攪拌槽內(nèi)流體流動及上浮顆粒懸浮混合的CFD數(shù)值模擬.pdf
- 雙螺帶--錨式組合槳攪拌槽內(nèi)流場特性的PIV實(shí)驗(yàn)研究.pdf
- 攪拌槽內(nèi)流動結(jié)構(gòu)的PIV研究.pdf
- 高速撞擊流反應(yīng)器內(nèi)流動特性的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬.pdf
- 雙層CBY槳攪拌槽內(nèi)流場的PIV研究.pdf
- 非對稱高速撞擊流反應(yīng)器內(nèi)流動特性的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬.pdf
- 攪拌槽內(nèi)固體顆粒初始運(yùn)動特性的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬.pdf
- 固-液攪拌槽內(nèi)混合特性的數(shù)值模擬研究.pdf
- 攪拌槽內(nèi)三維流動場的實(shí)驗(yàn)測量與數(shù)值模擬.pdf
- 種分?jǐn)嚢璨蹆?nèi)多相流體流動的數(shù)值模擬.pdf
- 易形變槳葉攪拌槽內(nèi)流場特性研究.pdf
評論
0/150
提交評論