發(fā)布時間：2024-12-10 03:41

　　 采用計算流體動力學(xué)方法,通過歐拉多相流模型對螺桿-擋板攪拌槽內(nèi)的某液-固-固三相流進行速度場、密度場和各相體積分數(shù)分布進行研究。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,促進了各區(qū)域流體的混合對流;近壁區(qū)各相體積分數(shù)偏離設(shè)定值較小,偏差為±5%;中間區(qū)域各相體積分數(shù)相對穩(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)果對多相流流動特性分析和攪拌裝置優(yōu)化設(shè)計具有一定的參考意義和理論價值。

【文章頁數(shù)】：5 頁

【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(參見圖1),包括儲料槽a、攪拌軸b、螺桿槳c、連桿d和擋板e,螺桿槳c環(huán)繞在攪拌軸b外周面上,連桿d錯位分布為兩層且末端連接有擋板e,具體參數(shù)如下:儲料槽直徑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)主要對流體域進行網(wǎng)格劃分。為提高計算效率,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)格進行劃分,然后進行相應(yīng)的網(wǎng)格細化,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)的多相流進行分析,圖3(a)和(b)分別為兩者的速度矢量圖。通過分析得出:儲料槽頂部和槳葉周圍的多相流流動速度較高,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)的密度場進行分析。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：4015552