搅拌过滤过程的CFD仿真.pdf

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1、机械工程师MECHANICALENGlNEER搅拌过滤过程的CFD仿真陈家权-。赵威t，劳黎明1，黄海鑫2，杨凯波1(1．广西大学机械工程学院，南宁530004；2．广西叶茂机电有限公司，南宁530004摘要：螺旋搅拌过滤器的搅拌轴转速直接影响过滤过程的过滤效果。文中采用计算流体力学的方法对过滤器的工作过程进行仿真。分析了过滤过程中，搅拌腔内流体的流速、流态、压力和固含量随搅拌轴转速的影响，讨论了流场内截面的切向流速大小随工作转速的变化规律、各截面涡流的形成和对过滤效率的提高作用，以及工作转速对分离效率的影响。结果表明，随工作转速从200r／min增加到800r／min过滤腔内切

2、向流速上升近4倍，边界压力上升15％，分离效率提升5．3％；域r8各截面涡流数目增加、涡流直径变大，对混合液的过滤效果增强。文中还给出了螺旋搅拌过滤设备的过滤方程，方程的计算值与仿真值的误差在15％左右，可以为后续设备的结构优化和改进提供必要的依据。关键词：搅拌；过滤；ANSYS；CFD中图分类号：TP391．7文献标志码：A文章编号：1002-2333(2016)10-0019-06CFDSimulationintheProcessofStirringandFilteringCHENJiaquanl，ZHAOWeil，LAOLimin91，HUANGHaixin2，YANGKa

3、ib01(1．SchoolofMechanicalEngineering，GuangxiUniversity，Nanning530004，China；2．GuangxiYemaoMechanicalandElectricalCo．，Ltd．，Nanning530004，China)Abstract：Theagitationshaftrotationspeedofthespiralstirringfilterdirectlyinfluencesfiltrationeffectinthefilterprocess．Thispaperadoptsthemethodofcomputati

4、onalfluidmechanicstomakesimulationoftheworkprocessoffilter．Weanalyzetheinfluenceofflowvelocity，flowregime，pressure，andsolidcontentbyagitationshaftrotationspeedinstirringcavity，anddiscusschangelawoftangentialflowvelocityinflowfieldsectionwithtangentialflowvelocity，theformationofeddyinallthesec

5、tions，theimprovementeffecttofiltercfficienWandaswellastheinfluenceofseparationefficiencybyworkingspeed．Theresultmanifeststhat，asitsworkingspeedaddsfrom200r／minto800r／minthattangentialflowvelocityinfiltrationcavityimprovebyfourtimes，boundarypressurerises15％andseparationefficiencyrises5．3％；thei

6、ncreaseofeddynumberinallsectionsintra-areaandtheenlargeoftheeddydiameterenhancesthefiltrationeffectofmixedliquor．Thispaperalsogivesthefiltrationequationofsugarcanefiltrationset．Theerrorbetweencalculatedvalueandsimulationvalueisabout15％，whichcanprovidenecessaryevidenceforfollow—upstructureopti

7、mizationandimprovementofequipment．Keywords：stirring；filtration，ANSYS；CFD0引言离心搅拌过滤设备是一种新型过滤设备，当它工作时，搅拌轴带动搅拌腔内的混合液高速旋转，利用离心力将混合液甩在周围的滤网上，利用旋转产生的巨大压力将清液压出滤网，滤渣则留在滤网内。同时由于搅拌腔内的液体始终处于高速流动的状态，原本附着在滤网上的滤渣被快速地剥离下来，在实现过滤的同时保证滤网表面的清洁[1】。图1螺旋搅拌过滤器装配图如图1