采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法,通過(guò)歐拉多相流模型對(duì)螺桿-擋板攪拌槽內(nèi)的某液-固-固三相流進(jìn)行速度場(chǎng)、密度場(chǎng)和各相體積分?jǐn)?shù)分布進(jìn)行研究。結(jié)果表明,在原始的螺桿-擋板式攪拌槳作用下,多相流整體流動(dòng)性和湍流特性均不太明顯,近壁區(qū)易形成高密度聚集現(xiàn)象。增設(shè)輔助螺桿槳后,湍流現(xiàn)象明顯增強(qiáng),促進(jìn)了各區(qū)域流體的混合對(duì)流;近壁區(qū)各相體積分?jǐn)?shù)偏離設(shè)定值較小,偏差為±5%;中間區(qū)域各相體積分?jǐn)?shù)相對(duì)穩(wěn)定,且與設(shè)定數(shù)值更接近,偏差為±2%,整體而言,混合均勻化效果更好,有效避免了攪拌死角。研究結(jié)果對(duì)多相流流動(dòng)特性分析和攪拌裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)具有一定的參考意義和理論價(jià)值。

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【部分圖文】：

圖1 攪拌裝置結(jié)構(gòu)圖

由于該多相流成分復(fù)雜且分布不均勻,為提高攪拌效果,選取螺桿-擋板式組合攪拌裝置(參見(jiàn)圖1),包括儲(chǔ)料槽a、攪拌軸b、螺桿槳c、連桿d和擋板e(cuò),螺桿槳c環(huán)繞在攪拌軸b外周面上,連桿d錯(cuò)位分布為兩層且末端連接有擋板e(cuò),具體參數(shù)如下:儲(chǔ)料槽直徑D=470mm,高H=320mm;槳葉半....

圖2 網(wǎng)格模型圖

就擬研究的區(qū)域而言,可分為固體域和流體域,現(xiàn)主要對(duì)流體域進(jìn)行網(wǎng)格劃分。為提高計(jì)算效率,主體采用四面體網(wǎng)格;考慮到近壁區(qū)、近底區(qū)以及近槳葉區(qū)的計(jì)算精度和網(wǎng)格質(zhì)量,此類區(qū)域先采用六面體網(wǎng)格進(jìn)行劃分,然后進(jìn)行相應(yīng)的網(wǎng)格細(xì)化,得到如圖2所示的網(wǎng)格模型圖。4.2求解設(shè)置

圖3 速度矢量圖

選取豎直面(Y=0)和水平平行面(Z=50mm、150mm、250mm)的多相流進(jìn)行分析,圖3(a)和(b)分別為兩者的速度矢量圖。通過(guò)分析得出:儲(chǔ)料槽頂部和槳葉周圍的多相流流動(dòng)速度較高,但近壁區(qū)以及其它區(qū)域均較低;近槳葉區(qū)域出現(xiàn)少量湍流,這是螺桿與斜式擋板作用的結(jié)果,但其它區(qū)....

圖4 密度云圖

為進(jìn)一步探究本攪拌裝置的攪拌效果,下面就豎直面(Y=0)和水平平行面(Z=50mm、250mm)的密度場(chǎng)進(jìn)行分析。圖4為相應(yīng)截面的密度云圖。經(jīng)分析可知:在攪拌槽的近壁區(qū)形成了較為明顯的高密度區(qū)域,中部也存在部分密度不均勻區(qū)域,這與速度場(chǎng)中多相流流速較低、湍流效果較差具有直接關(guān)聯(lián)....

本文編號(hào)：4015552