化工学报
化工學報
화공학보
JOURNAL OF CHEMICAL INDUSY AND ENGINEERING (CHINA)
2013年
4期
1135-1144
,共10页
刘宝庆%张义堃%刘景亮%秦福磊%林兴华%金志江
劉寶慶%張義堃%劉景亮%秦福磊%林興華%金誌江
류보경%장의곤%류경량%진복뢰%림흥화%금지강
同心双轴搅拌器%组合桨%搅拌功率%混合特性%数值模拟
同心雙軸攪拌器%組閤槳%攪拌功率%混閤特性%數值模擬
동심쌍축교반기%조합장%교반공솔%혼합특성%수치모의
基于同心双轴搅拌器的结构与运行特点,建立了兼顾其流动、混合过程的三维数学模型,并以过程工业应用较多的两种不同尺寸双层组合桨作为内桨、框式桨作为外桨构成的同心双轴搅拌器为研究对象,数值模拟了其在中高黏牛顿流体中同向及反向转动模式的功率特性、流场特性及混合特性.模拟结果表明,同向转动模式下,整个系统的搅拌功耗更小、混合效率更高;外桨功耗受内桨影响较大,一般随内桨转速的增大,恒速外桨的功耗同向转动时会减小、反向转动时会增大;对由桨式搅拌器构成的组合式内桨而言,当内桨直径与釜体直径之比为0.35左右时,相同Reynolds数下的单位体积混合能更小;中高黏牛顿流体中,同心双轴搅拌器的内桨采用上层六斜叶桨+下层六直叶桨的组合形式时更高效节能,仅在体系Reynolds数小于36时,上层二斜叶桨+下层二直叶桨的内桨组合形式才具有相对优势.
基于同心雙軸攪拌器的結構與運行特點,建立瞭兼顧其流動、混閤過程的三維數學模型,併以過程工業應用較多的兩種不同呎吋雙層組閤槳作為內槳、框式槳作為外槳構成的同心雙軸攪拌器為研究對象,數值模擬瞭其在中高黏牛頓流體中同嚮及反嚮轉動模式的功率特性、流場特性及混閤特性.模擬結果錶明,同嚮轉動模式下,整箇繫統的攪拌功耗更小、混閤效率更高;外槳功耗受內槳影響較大,一般隨內槳轉速的增大,恆速外槳的功耗同嚮轉動時會減小、反嚮轉動時會增大;對由槳式攪拌器構成的組閤式內槳而言,噹內槳直徑與釜體直徑之比為0.35左右時,相同Reynolds數下的單位體積混閤能更小;中高黏牛頓流體中,同心雙軸攪拌器的內槳採用上層六斜葉槳+下層六直葉槳的組閤形式時更高效節能,僅在體繫Reynolds數小于36時,上層二斜葉槳+下層二直葉槳的內槳組閤形式纔具有相對優勢.
기우동심쌍축교반기적결구여운행특점,건립료겸고기류동、혼합과정적삼유수학모형,병이과정공업응용교다적량충불동척촌쌍층조합장작위내장、광식장작위외장구성적동심쌍축교반기위연구대상,수치모의료기재중고점우돈류체중동향급반향전동모식적공솔특성、류장특성급혼합특성.모의결과표명,동향전동모식하,정개계통적교반공모경소、혼합효솔경고;외장공모수내장영향교대,일반수내장전속적증대,항속외장적공모동향전동시회감소、반향전동시회증대;대유장식교반기구성적조합식내장이언,당내장직경여부체직경지비위0.35좌우시,상동Reynolds수하적단위체적혼합능경소;중고점우돈류체중,동심쌍축교반기적내장채용상층륙사협장+하층륙직협장적조합형식시경고효절능,부재체계Reynolds수소우36시,상층이사협장+하층이직협장적내장조합형식재구유상대우세.
