圆盘涡轮式桨叶对搅拌槽混合特性影响的CFD研究.pdf

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1、化工进展·l1l8·CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2014年第33卷第5期圆盘涡轮式桨叶对搅拌槽混合特性影响的CFD研究贾慧灵，齐岩，李沼希(内蒙古科技大学机械工程学院，内蒙古包头014010；北京化工大学材料科学与工程学院，北京100029)摘要：利用CFD技术对圆盘涡轮式搅拌槽内的浓度场进行数值模拟研究，主要考察了常见的平直桨叶(90。)、斜桨叶(60~和45~)的安装位置对混合时间Om、单位体积混合能和浓度标准差的影响。在标准安装高度的平直桨叶下，对槽内速度进行分析，得到的数

2、据与实验值非常吻合。研究表明：圆盘涡轮式桨叶由标准安装高度降低时，搅拌槽内的流型由径向流转变为轴向流，并且90。、60。和45。的转变为轴向流的相对安装高度(C／H)分别为0．20、0．233和O．267；混合时间是由槽内顶部和底部检测位置决定的；桨叶的标准相对安装高度(C／H=1／3)并不是混合性能最优的位置，针对90。、6O。和45。三种倾角的桨叶，在相对安装高度分别为0．213、0．267和0．320时的搅拌混合性能最佳；综合考虑省时、节能和混合均匀性的因素，倾角为45。的桨叶最佳，60。的桨叶次之。关键词：圆盘涡轮式桨

3、叶；混合性能；安装高度；倾角；计算流体力学中图分类号：TQ027文献标志码：A文章编号：1000—6613(2014)05—1118—06DoI：10．3969~．issn．1000—6613．2014．05．008CFDresearchforinfluenceofdiskturbinebladeonmixingcharacteristicsinstirredtankJIAHuiling～，QIYan，LIZhaoxi(InstituteofMechanicalEngineering，InnerMongoliaUniversi

4、tyofSciencesandTechnology，Baotou014010，InnerMongolia，China~SchoolofMaterialsScienceandEngineering，BeijingUniversityofChemicalEngineering，Beijing100029，China)Abstract：ConcentrationfieldinthestirredtankwithdiscturbinepaddlewasstudiedbynumericalsimulationmethodCFD．This

5、PaDermainlyinvestigatedtheeffectsoftheIocationofthecommonstraightblade(90。)andinclinedblades(60。and45。)onmixedtime0m，mixingenergyperunitvolumeandtheconcentrationstandarddeviationofmixing．Thedataofsimulationspeedagreedwellwithexperimentaldataunderthestandardinstallat

6、ionheightofstraightblade．TheresearchshowedthatflowpattemwithinthemixingtanktumsfromradialflowintoaxialflowwhentheinstallationheightofdiscturbinebladeiSdecreasedfromthestandardheight．Therelativeinstallationheight(Cl／Ⅳ)of90。，60。and45。paddlewas0．20，0．233and0．267respect

7、ivelywhenflowpatternturnedintoaxialflow．MixingtimewasdecidedbythetopandbottomdetectionpositionsoftankThestandardrelativeinstallationheight(C／H=1／3)wasnottheoptimallocationof髓emixingperformance．ThemixingperformanceOf90。，60。and45。bladeswasoptimalwhentherelativeinstall

8、ationheightwasat0．313，0．267and0．320respectively~Combingtheadvantagesofsavingtime，energyandmixinguniformity，bladeof45。wasthebestand60”tookt