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1、化工进展2016年第35卷增刊2CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS·401·???????????应用技术???????????基于CFD流场模拟的反应釜结构设计徐胜利1,张博伦1,程昉2(1大连理工大学能源与动力学院,辽宁大连116024;2大连理工大学制药科学与技术学院,辽宁大连116024)摘要:反应釜是制药化工产品生产的主要设备之一,常以搅拌的形式出现。本文研究了搅拌器相关设计参数对反应釜内流场的影响,并以此为依据改进反应釜结构。首先通过工程设计方法得到小型制药搅拌釜的初始设计方案,利用CFD技术对搅拌釜内的流场进行数值模拟研究,所得
2、结果与文献中的结果基本一致。然后调整反应釜搅拌器的安装高度与搅拌转速等设计参数,与初始设计方案进行模拟结果对比分析,根据混合效果与驱动输入功率等设计要求,修改设计参数得到更优的设计方案。关键词:搅拌釜设计;计算流体力学;混合效果;安装高度;搅拌转速中图分类号:TQ018文献标志码:A文章编号:1000-6613(2016)s2-0401-06DOI:10.16085/.jissn.1000-6613.2016.s2.071StructuraldesignofstirredreactorsbasedonCFDfluidfieldsimulation1,ZHANGBolun1,CHENG
3、Fang2XUShengli(1SchoolofEnergyandPowerEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian116024,Liaoning,China;2SchoolofPharmaceuticalScienceandTechnology,DalianUniversityofTechnology,Dalian116024,Liaoning,China)Abstract:Reactorisoneofthemainequipmentofpharmaceuticalchemicalproductsandalwaysappears
4、intheformofstirring.Thispaperstudiedtheinfluenceofthedesignparametersofstirrertotheflowfieldofreactor,andimprovedthereactorstructurebasedonthecomparisonresul.tTheinitialdesignofsmallpharmaceuticalstirredtankwasobtainedusingengineeringdesignmethods.TheflowfieldinthestirredtankwasanalyzedusingCFD
5、methodwhichwereconsistentwiththereportintheliterature.Then,thedesignparametersofinstallationheightandstirringspeedofthestirrerwereadjustedtoobtainstimulationresults.Afterthat,theresultswerecontrastedwiththeinitialdesign.Accordingtothedesignrequirementssuchasmixingperformanceandinputpowerofdrive
6、,thedesignwasimprovedbyoptimizingthedesignparameters.Keywords:designofstirredtank;CFD;mixingperformance;installationheight;stirringspeed搅拌釜是制药领域化工产品生产常用的反应容过工程设计方法,得到初始设计方案。在此基础器,提高反应釜内物料的混合程度和减少驱动输入上,使用CFD技术对反应釜内部流场分布进行模功率是搅拌釜设计的重要目标。本文聚焦于小型制拟分析,研究搅拌器的相关设计参数对釜内流动状药反应釜的设计和优化问题。搅拌式反应釜的搅拌器是影响混合程度
7、的关键收稿日期:2016-09-26。基金项目:国家自然科学基金(11402047)、国家重点基础研究发部件,相关结构设计参数直接影响釜内的流场分展计划(2015CB057301)、辽宁省先进设计与制造共性技术创新平布,包括搅拌器数量、搅拌器叶片数量、搅拌器叶台(2015106016)及辽宁重大装备协同创新中心。第一作者:徐胜利(1979—),男,博士,副教授,主要研究领域片倾角、搅拌器直径、搅拌器安装高度及搅拌转速为流体机械结构强度分析和性能优化设计。E
