基于CFD的中心龙卷流型搅拌槽数值分析.pdf

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1、第41卷第4期石油化工设备VoI．41No．42012年7月PETROCHEMICALEQUIPMENTJuly2012文章编号：1000—7466(2012)040027—05基于CFD的中心龙卷流型搅拌槽数值分析高勇，郝惠娣，王勇。，范晓勇，党睿(1．榆林学院化学与化工学院，陕西榆林719000；2，西北大学化工学院，陕西西安710069；3．延长石油(集团)有限责任公司管道运输公司，陕西延安716200)摘要：中心龙卷流型搅拌槽是一种新型高效节能的搅拌设备，搅拌混合性能优良。运用CFD法，对其内部流场进行数值模拟，分析比较了3种结构的导流板对槽内流体流动

2、状况的影响，计了搅拌功率准数并与已有研究成果进行了比较。计算结果表明：①中心龙卷流型搅拌槽的功率数较小，节能效果显著。②导流板结构不同，对流场会产生比较大的影响。③导流板Ⅲ可在槽中形成较为理想的中心龙卷流，有利于固体颗粒的悬浮。关键词：中心龙卷流；计算流体动力学(CFD)；导流板；功率准数；固体颗粒中图分类号：TQ050．2；O242．21文献标志码：ANumericalAnalysisofCentralTornadoFlowStirringVesselBasedonCFDGAOYong，HAOHui—di，WANGYong3，FANXiao-yong。DAN

3、(；Rui(1．SchoolofChemistryandChemicalEngineering，YulinUniversity，Yulin719000，China；2．SchoolofChemicalEngineering，NorthwestUniversity，Xi’an710069，China；3．YanchangPetroleumGroupPipelineTransportationCompany，Yan’an：716200，China)Abstract：Thecentraltornadoflowstirringvesselisanewinstallat

4、ionofthemiXer，whichisef—ficientandsavesenergyresources，andagitatingandmixingperformanceareperfect．Theinter—na1flowfieldofthecentraltornadoflowstirringvesselhasbeensimulatedrillmericallvbvutili—zingcomputationa1fluiddynamics(CFD方)．算Th准ein心fluenceofthreedifferentstru2turesofthesplit—t

5、eronfluidflowingconditionhasbeenanalyzed．Theagitatingpowercoefficientwascalculated，andcomparedwiththeexistingresearchedresults．Resultsindicatedthatthepowercoefficientofthecentraltornadoflowstirringvesselwassmaller，theeffectofenergysavingisremarkable．Andthestructuresofthesplitterhave

6、remarkableeffectonflowfieldofthestirringvesse1．Un—derthesituationofthesplitterUI，themoreidealcentraltornadoflowcanbefcrmedinthecenterofthevesse1．Thefluidmayobtainthegreateraxialvelocitywhenflowingthroughthesplitter，thusisadvantageoustothesuspensionofthesolidparticles．Keywords：centra

7、ltornadoflow；computationalfluiddynamics(CFD)；splitter；powerCOeffi—cient；solidparticles搅拌设备广泛应用于化工、石油、食品和制药浮液等操作中起着重要的作用，国内外对搅拌设备等领域，在物料的混合、传热、传质以及制备乳液、悬进行了非常广泛的实验研究和数值模拟EI~IO]。传收稿日期：2012—02—02基金项目：榆林学院高层次人才科研启动基金项目(NO：1IGK31)作者简介：高勇(1984一)，男，陕西横山人，硕士，从事化工反应设备的开发与研究工作。·28·石油化工设备2012年

8、第4l卷统的搅拌槽是利用安装在简体内壁