型卧式双轴搅拌装置的数值模拟

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1、优秀毕业论文中文摘要高粘度、高凝固点、强热敏性物系的分离纯化是精馏过程中的难题，该类物系在分离设备中存在着流动性差、停留时间长、局部过热碳化或膨化等问题。新型带自清洁功能的卧式双轴搅拌再沸器适用于高粘度、高凝固点、强热敏性物料，本文应用CFD技术对该装置进行流体力学数值计算，研究其流场特性、功率特性及停留时间特性，为该装置的优化设计提出理论依据。．应用Solidworks软件对卧式双轴搅拌设备建立合理的三维模型，运用非结构网格技术对几何模型进行网格划分；采用动网格、多相流及非稳态模拟计算方法，对卧式双轴搅拌装置在不同物料粘度、液相流速，搅拌轴转速下的流场特性和功；率特性以及不同物料粘度的

2、停留时间特性进行数值计算。结果表明，高粘度时液相的轴向流动主要集中在清理轴一侧，搅拌翅与推进叶片周边的液相流速很小；液相进出口流速越小、转速越大、粘度越小，液相主体区域的轴向流动受到搅拌作用的影响越大，流动由轴向转变为径向越明显，液相流动区域更易形成漩涡和流动死角：液相主体轴向流动空间随着液相进出口流速的增大而增大，液相主体轴向流速明显大于进出口流速；转速增大，靠近外壁面和搅拌翅及推进叶片壁面附近的低流速区域缩小；粘度越大，气液相界面偏离水平位置，即与初始位置形成的夹角越大，气相运动更加剧烈，更易形成漩涡。搅拌轴及清理轴的轴功率在一个周期范围内呈规律性变化，搅拌总功率主要消耗在清理轴上；

3、低粘度半釜持液量时，在双对数坐标系下搅拌轴和清理轴的搅拌功率与转速对应的直线斜率分别为2．94和2．96，搅拌功率近似与转速的立方成正比，即N总oco；高粘度半釜持液量时，双对数坐标系下搅拌轴和清理轴的搅拌功率与转速对应的直线斜率分别为2．20和2．23；清理轴和搅拌轴功率准数的对数与雷诺数的对数呈线性关系，即Npl=3．28RelⅢJ7，Np2=l7．26Re2旬J6，{此处功率准数与雷诺数并不成倒数关系；粘度增大时，停留时间增大，流动过程中返混现象明显增大。关键词：高粘度物料，卧式双轴搅拌设备，流场特性，搅拌功率，停留时间，CFD精品参考文献资料优秀毕业论文ABSTRACTThese

4、parationandpurificationofthemixturewithhighviscosity,highfreezingpointandstronglyheat—sensitivityisquiteahardproblemindistillationprocesg．Therearelotsofproblemsinseparationequipmentwi也themixture：poorfluidity,longresidencetimeandcarbonizationandexpandedforlocaloverheated．Anewtypeofreboilerwithhori

5、zontalbiaxialstirringshaftscouldsolvetheseproblems．Thepurposeofthispaperistostudyonthisreboilerthroughthecomputationoffluiddynamicsandfindtheflowcharacteristics，powerperformancesandresidencetimeintheequipmerit．Aproperthree-dimensionalmodelofthereboilerequippedwimhorizontalbiaxialstirringshaftwasc

6、onstructed．Meshingwiththeunstructured咖dtechnology；也eflowcharacteristicsandresidencetime(RT)invariousviscosityinthetank，andpowerperformancesaswell，areinvestigated．Theinfluencesofliquidvelocityandrotationspeedonthecharacteristicsmentionedabovearestudiedbyuseofdynamicmeshtechnique，multipbaseflowandu

7、nsteadymodel．Theresultsshowthattheaxialflowofliquidwasmainlyconcenlratedneartheclean-upshaftside，thevelocityofliquidaroundtheimpellersandbladesisslightlyvaried；Theinfluence011theaxialflowofthemaintrendbystirringbecamem