攪拌設(shè)備是石化行業(yè)中常用的設(shè)備之一,并且如何提高攪拌效果也一直是這一行業(yè)專(zhuān)家學(xué)者談?wù)摰闹匾獑?wèn)題,對(duì)于提高攪拌效果的主要方式有很多,常見(jiàn)的方式有往復(fù)攪拌、射流攪拌以及柔性槳等方式。然而有學(xué)者發(fā)現(xiàn)在低雷諾數(shù)下槳葉上下會(huì)產(chǎn)生混合隔離區(qū)（Isolated Mixing Region）,隔離區(qū)中的流體混合效果極差,對(duì)攪拌釜中流體的混合極為不利。利用仿生學(xué)原理研制了一種Y型剛?cè)峤M合攪拌槳,利用數(shù)值模擬軟件ANSYS中的Fluent模塊和Transient Structural模塊分別對(duì)裝有Y型剛?cè)峤M合攪拌槳的攪拌釜的流體和攪拌槳以及這兩者之間的互相作用分別進(jìn)行了計(jì)算流體力學(xué)數(shù)值模擬、有限元分析以及流固耦合數(shù)值模擬,并與普通的剛性槳攪拌釜進(jìn)行了對(duì)比研究,結(jié)果表明,剛?cè)釘嚢铇獢嚢韪臄嚢栊Ч黠@好于剛性攪拌槳攪拌釜。在此處基礎(chǔ)上,對(duì)剛?cè)釘嚢铇獢嚢韪膬?nèi)角、外角和剛?cè)峤M合槳柔性結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度對(duì)攪拌效果的影響進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:隨Y型剛?cè)峤M合槳的內(nèi)角的減小,攪拌效果略有提升,但是效果不明顯,功率消耗卻有所增大;隨Y型剛?cè)峤M合槳的外角的增大,攪拌效果提升較明顯,功率消耗也有所增大;當(dāng)內(nèi)角與外角相等時(shí)軸功率最小,... 

【文章來(lái)源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及目的
    1.2 攪拌設(shè)備簡(jiǎn)介
        1.2.1 攪拌設(shè)備工作原理
        1.2.2 攪拌槳的分類(lèi)及常用攪拌漿
    1.3 剛?cè)峤M合攪拌漿的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 混沌混合研究發(fā)展
        1.3.2 剛?cè)峤M合攪拌槳的研究發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 研究?jī)?nèi)容
第二章 流固耦合數(shù)值模擬理論研究
    2.1 計(jì)算流體力學(xué)
        2.1.1 計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展
        2.1.2 計(jì)算模型及網(wǎng)格離散化
        2.1.3 數(shù)學(xué)模型
        2.1.4 動(dòng)態(tài)網(wǎng)格劃分方法
    2.2 有限元理論
        2.2.1 有限元法
        2.2.2 攪拌槳模型建立與離散化
        2.2.3 數(shù)學(xué)模型
    2.3 流固耦合求解方法
        2.3.1 流固耦合求解方法
        2.3.2 數(shù)學(xué)模型
        2.3.3 流固耦合模塊
    2.4 功率特性
    2.5 混合時(shí)間
    2.6 本章小結(jié)
第三章 數(shù)值模擬方法
    3.1 模擬策略
        3.1.1 模型建立及網(wǎng)格劃分
        3.1.2 流體設(shè)置
        3.1.3 固體設(shè)置
        3.1.4 耦合設(shè)置
    3.2 數(shù)值模擬方法驗(yàn)證
    3.3 本章小結(jié)
第四章 Y型剛?cè)峤M合攪拌槳單相流固耦合數(shù)值模擬分析
    4.1 引言
    4.2 剛?cè)峤M合槳與普通的剛性槳的攪拌性能對(duì)比研究
    4.3 內(nèi)角對(duì)剛?cè)峤M合攪拌槳攪拌性能的影響研究
    4.4 外角對(duì)剛?cè)峤M合攪拌槳攪拌性能的影響研究
    4.5 柔性長(zhǎng)度對(duì)剛?cè)峤M合攪拌槳攪拌性能的影響研究
    4.6 本章小結(jié)
第五章 Y型剛?cè)峤M合攪拌槳兩相流固耦合數(shù)值模擬分析
    5.1 引言
    5.2 液液兩相混合性能分析
    5.3 氣液兩相液面下凹情況對(duì)比分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文、專(zhuān)利


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]柔性Rushton攪拌槳的功耗與流場(chǎng)特性研究[J]. 楊鋒苓,張翠勛,蘇騰龍.  化工學(xué)報(bào). 2020(02)
[2]剛?cè)峤M合槳強(qiáng)化粉煤灰酸浸攪拌槽內(nèi)固液混沌混合[J]. 熊黠,劉作華,谷德銀,邱發(fā)成,王靚,陶長(zhǎng)元,王運(yùn)東.  化工學(xué)報(bào). 2019(05)
[3]柔性螺旋槳非定常流場(chǎng)及結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)值計(jì)算[J]. 丁永樂(lè),宋保維,王鵬.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[4]計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用研究[J]. 王兵波,劉海力.  南方農(nóng)機(jī). 2018(09)
[5]攪拌槽內(nèi)氣液兩相混沌混合及分散特性[J]. 谷德銀,劉作華,張姬一哲,邱發(fā)成,李軍,陶長(zhǎng)元,王運(yùn)東.  化工學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展探究[J]. 楊楠山,史立地,張?jiān)?  科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2017(14)
[7]新型擋板對(duì)攪拌特性的影響研究[J]. 周三平,蔡嬋,谷平.  化工技術(shù)與開(kāi)發(fā). 2017(03)
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[9]剛?cè)峤M合攪拌槳增強(qiáng)混合澄清槽內(nèi)流體宏觀不穩(wěn)定性[J]. 劉作華,唐巧,王運(yùn)東,孫瑞祥,鄭雄攀,陶長(zhǎng)元.  化工學(xué)報(bào). 2014(01)
[10]多相傳質(zhì)過(guò)程中的Marangoni效應(yīng)[J]. 汪洋,陳杰,王智慧,楊超,毛在砂.  化工學(xué)報(bào). 2013(01)

碩士論文
[1]柔性槳流場(chǎng)特性的流固耦合數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 蘇騰龍.山東大學(xué) 2018
[2]剛—柔組合槳強(qiáng)化高粘度固液兩相流體混合的研究[D]. 楊鮮艷.重慶大學(xué) 2014
[3]柔性葉片水輪機(jī)流體動(dòng)力特性數(shù)值模擬研究[D]. 趙龍武.中國(guó)海洋大學(xué) 2009
[4]攪拌槽內(nèi)固-液懸浮的數(shù)值模擬[D]. 鐘麗.北京化工大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3027287