本文關(guān)鍵詞： 計算流體力學(xué) 攪拌槳直徑 錐盤底攪拌槽 兩相流 數(shù)值模擬　出處：《化學(xué)工程》2017年06期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：利用CFD技術(shù)對錐盤底攪拌槽內(nèi)的固液兩相流混合濃度場進(jìn)行數(shù)值模擬研究,考察了45°圓盤渦輪式攪拌槳直徑d對固液混合時間數(shù),單位體積混合能,濃度標(biāo)準(zhǔn)差,湍動能和湍動耗散率,和固相離底懸浮臨界轉(zhuǎn)速的影響。研究表明:隨著攪拌槳直徑的增大,攪拌槽內(nèi)的流體由軸向流轉(zhuǎn)變?yōu)閺较蛄鞯牧餍娃D(zhuǎn)變高度逐漸減小。槳徑比d/D大于0.3時,混合時間數(shù)顯著減小;d/D小于0.4時,單位體積混合能較小;d/D達(dá)到1/3時,單位體積混合能最小。濃度標(biāo)準(zhǔn)差隨攪拌槳直徑的變化波動較小。d/D小于0.4時,湍動耗散率的增長率較低;d/D大于0.3時,固相離底懸浮臨界轉(zhuǎn)速顯著減小。從提高混合效率和降低能耗的綜合角度考慮,槳徑比d/D應(yīng)控制在0.3—0.4之間。
[Abstract]:The mixing concentration field of solid-liquid two-phase flow in a conical disk bottom stirred tank was simulated by CFD technique. The mixing time number and unit volume mixing energy of 45 擄disk turbine impeller diameter d to solid-liquid mixing time were investigated. The effects of concentration standard deviation, turbulent kinetic energy and turbulent dissipation rate, and the critical speed of solid phase suspension are investigated. The results show that the impeller diameter increases with the increase of impeller diameter. The height of flow pattern change from axial flow to radial flow decreases gradually. When D / D is greater than 0.3, the mixing time decreases significantly. When D / D is less than 0.4, the mixing energy per unit volume is smaller. When D / D reaches 1/3, the mixing energy per unit volume is the smallest. When the variation of the standard deviation of concentration with the diameter of the impeller is small. D / D is less than 0. 4, the increase rate of turbulent dissipation rate is lower. When D / D is greater than 0.3, the critical speed of solid suspension decreases significantly. In view of increasing mixing efficiency and reducing energy consumption, D / D of propeller diameter ratio should be controlled in the range of 0.3-0.4.
【作者單位】： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;內(nèi)蒙古科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院;
【基金】：教育部創(chuàng)新團(tuán)隊項目(2011CB612203) 內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)研究項目(NJZY14169)
【分類號】：TQ051.72
【正文快照】： 3.內(nèi)蒙古科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院,內(nèi)蒙古包頭014010)固液攪拌技術(shù)廣泛用于分離、提純、結(jié)晶等工業(yè)反應(yīng)過程[1]。產(chǎn)品的結(jié)晶過程常在攪拌槽內(nèi)完成,需研究如何以最短的混合時間,最少的單位體積混合能獲得所需要的混合效果。攪拌槳的安裝高度和尺寸對攪拌槽內(nèi)固液兩相的流動狀況

【參考文獻(xiàn)】

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2 趙麗君;尹俠;;三軸攪拌釜不同槳徑比下固-液懸浮特性的數(shù)值模擬[J];中國化工裝備;2013年04期

3 銀建中;程紹杰;賈凌云;銀建偉;;攪拌式反應(yīng)器內(nèi)固-液兩相懸浮特性的CFD模擬[J];應(yīng)用科技;2009年11期

4 張慶華;毛在砂;楊超;王正;;一種計算攪拌槽混合時間的新方法[J];化工學(xué)報;2007年08期

5 王振松,李良超,黃雄斌;固-液攪拌槽內(nèi)槽底流場的CFD模擬[J];北京化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年04期

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1 劉芳;高固含攪拌槽內(nèi)固液懸浮特性及流動場的數(shù)值模擬[D];北京化工大學(xué);2006年

【共引文獻(xiàn)】

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1 賈慧靈;趙靜;李梅;任保根;;渦輪槳直徑對錐盤底攪拌槽固液混合特性影響[J];化學(xué)工程;2017年06期

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3 殷水忠;黃曉華;楊弟洲;丁志輝;朱燦;;果粒飲料儲液攪拌缸的設(shè)計與參數(shù)優(yōu)化[J];食品與機(jī)械;2016年11期

4 徐勝利;張博倫;程f ;;基于CFD流場模擬的反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)設(shè)計[J];化工進(jìn)展;2016年S2期

5 李健達(dá);張洪波;劉媛;程亮;白建紅;;攪拌槽內(nèi)混合過程的模擬計算方法[J];當(dāng)代化工;2016年08期

6 張超;;CFD技術(shù)在Φ16m等大型種分槽的研究與應(yīng)用[J];輕金屬;2016年07期

7 唐巧;葉思施;王運(yùn)東;;放大準(zhǔn)則對混合澄清槽混合室中混合時間和流動特性的影響[J];化工學(xué)報;2016年02期

8 王超;李園;李志鵬;高正明;;固液攪拌反應(yīng)器數(shù)值模擬研究進(jìn)展[J];北京化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2016年01期

9 陳漢濤;;磁力驅(qū)動攪拌反應(yīng)釜的應(yīng)用探析[J];中國高新技術(shù)企業(yè);2015年36期

10 李梅;賈慧靈;李文武;趙靜;;碳酸鈰反應(yīng)結(jié)晶過程數(shù)值模擬[J];稀土;2015年06期

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2 齊巖;草酸鈰攪拌槽混合過程的CFD模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2014年

3 張強(qiáng)強(qiáng);基于DEM-CFD耦合的顆粒在水中沉降過程仿真分析[D];吉林大學(xué);2014年

4 師廣慶;基于升力面理論的軸流式攪拌槳設(shè)計[D];山東大學(xué);2012年

5 徐江華;立式捏合機(jī)攪拌槳葉的轉(zhuǎn)矩數(shù)值分析[D];華中科技大學(xué);2012年

6 李林斌;磁流變拋光循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)研究[D];中國工程物理研究院;2012年

7 宋宇豪;對苯二甲酸二異辛酯合成過程研究[D];華東理工大學(xué);2012年

8 周莎莎;大渦模擬在處理水電工程砂石廢水的旋流沉砂池中的研究[D];天津大學(xué);2012年

9 高勇;雙層槳自吸式攪拌槽的數(shù)值模擬及實驗研究[D];西北大學(xué);2010年

10 朱峰;帶導(dǎo)流筒的攪拌槽中固液懸浮特性研究[D];北京化工大學(xué);2008年

【二級參考文獻(xiàn)】

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3 王偉文;周忠濤;陳光輝;李建隆;;流態(tài)化過程模擬的研究進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2011年01期

4 銀建中;程紹杰;賈凌云;銀建偉;;攪拌式反應(yīng)器的模擬與優(yōu)化設(shè)計[J];化工裝備技術(shù);2009年04期

5 銀建中;程紹杰;賈凌云;銀建偉;;生物反應(yīng)器放大因素與方法研究[J];化工裝備技術(shù);2009年01期

6 劉敏珊;張麗娜;董其伍;;45°渦輪槳攪拌槽內(nèi)攪拌特性數(shù)值模擬研究[J];鄭州大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2008年01期

7 洪厚勝;陶慧;張慶文;;攪拌槽內(nèi)槳葉高度對流場結(jié)構(gòu)和功率消耗影響的數(shù)值模擬[J];合成橡膠工業(yè);2008年01期

8 張鳳濤;劉芳;黃雄斌;;高固含攪拌槽內(nèi)臨界離底懸浮轉(zhuǎn)速的數(shù)值模擬[J];過程工程學(xué)報;2007年03期

9 李良超,張仲敏,黃雄斌;固液攪拌槽內(nèi)近壁區(qū)液相速度研究[J];北京化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年01期

10 鐘麗,黃雄斌,賈志剛;固-液攪拌槽內(nèi)顆粒離底懸浮臨界轉(zhuǎn)速的CFD模擬[J];北京化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年06期

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1 王振松;高濃度固-液攪拌槽內(nèi)流場研究[D];北京化工大學(xué);2005年

2 李良超;固液攪拌槽內(nèi)近壁區(qū)液相速度研究[D];北京化工大學(xué);2004年

3 鐘麗;攪拌槽內(nèi)固-液懸浮的數(shù)值模擬[D];北京化工大學(xué);2003年

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3 王志鋒,黃雄斌,施力田;不同槳型的攪拌槽中非穩(wěn)態(tài)溫度場分布的研究[J];高�；瘜W(xué)工程學(xué)報;2002年06期

4 黃雄斌,閆憲斌,施力田,祝鈴鈺;固液攪拌槽內(nèi)液相速度的分布[J];化工學(xué)報;2002年07期

5 楊鋒苓;周慎杰;張翠勛;;攪拌槽混沌混合研究進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2008年10期

6 楊鋒苓;周慎杰;;攪拌槽內(nèi)單相湍流流場數(shù)值模擬研究進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2011年06期

7 曹明見;楊鋒苓;王洪周;;攪拌槽內(nèi)湍流流場的數(shù)值模擬[J];干燥技術(shù)與設(shè)備;2011年04期

8 楊敏官;馮浪;高波;來永斌;;偏心攪拌槽內(nèi)高濃度漿液顆粒的懸浮特性[J];江蘇大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年06期

9 艾德發(fā);王口忠;;φ3000×3000毫米攪拌槽的改制[J];鋼鐵;1964年10期

10 王爾昌;;φ3×3米復(fù)式攪拌槽[J];有色金屬;1972年01期

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2 張鳳濤;劉芳;黃雄斌;;高固含攪拌槽內(nèi)臨界離底懸浮轉(zhuǎn)速的數(shù)值模擬[A];第三屆全國化學(xué)工程與生物化工年會論文摘要集（上）[C];2006年

3 張艷紅;楊超;毛在砂;;攪拌槽內(nèi)流場的大渦模擬[A];第一屆全國化學(xué)工程與生物化工年會論文摘要集(上)[C];2004年

4 龍建剛;包雨云;高正明;;攪拌槽內(nèi)不同槳型組合的氣-液分散特性[A];第一屆全國化學(xué)工程與生物化工年會論文摘要集(上)[C];2004年

5 崔娜;陳佳;李偉;肖文德;;大型側(cè)入式攪拌槽內(nèi)流場的模擬[A];上海市化學(xué)化工學(xué)會2009年度學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

6 孫海燕;禹耕之;毛在砂;;表面曝氣攪拌槽內(nèi)氣含率分布的測定和數(shù)值模擬[A];第一屆全國化學(xué)工程與生物化工年會論文摘要集(上)[C];2004年

7 單賢根;禹耕之;楊超;毛在砂;杜令忠;張偉剛;;無擋板攪拌槽中液—固體系的相含率分布[A];第三屆全國化學(xué)工程與生物化工年會論文摘要集（上）[C];2006年

8 王波;張捷宇;賀友多;安勝利;趙順利;樊俊飛;;攪拌流場的三維LDV測量[A];2006年全國冶金物理化學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

9 張艷紅;楊超;毛在砂;;用dynamic亞格子模型大渦模擬攪拌槽中的液相流動[A];第三屆全國化學(xué)工程與生物化工年會論文摘要集（上）[C];2006年

10 席玉明;;攪拌槽工藝改善過濾效果的工業(yè)應(yīng)用[A];第十八屆川魯冀晉瓊粵遼七省礦業(yè)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2011年

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3 侯拴弟;攪拌槽內(nèi)三維流場的實驗研究及數(shù)值模擬[D];北京化工大學(xué);1997年

4 高正明;攪拌槽內(nèi)氣—液分散特性及流體力學(xué)性能的研究[D];北京化工大學(xué);1992年

5 周國忠;攪拌槽內(nèi)流動與混合過程的實驗研究及數(shù)值模擬[D];北京化工大學(xué);2002年

6 劉心洪;攪拌槽內(nèi)湍流特性的實驗研究[D];北京化工大學(xué);2010年

7 喬勝超;攪拌槽內(nèi)流體流動及上浮顆粒懸浮混合的CFD數(shù)值模擬[D];天津大學(xué);2014年

8 楊杰;多層槳氣液攪拌槽內(nèi)流體力學(xué)性能研究[D];北京化工大學(xué);2014年

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2 王帆;穿流型攪拌槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];武漢工程大學(xué);2015年

3 李園;攪拌槽內(nèi)單顆粒臨界懸浮特性的實驗研究和模擬[D];北京化工大學(xué);2016年

4 羅松;釹鐵硼廢料酸溶攪拌槽流場分析與槳葉結(jié)構(gòu)試驗研究[D];江西理工大學(xué);2016年

5 宋月蘭;多層槳攪拌槽內(nèi)氣—液兩相流的數(shù)值模擬[D];北京化工大學(xué);2006年

6 秦佩;自吸式龍卷流型攪拌槽內(nèi)氣—液—固三相混合特性的研究[D];西北大學(xué);2013年

7 李勃;攪拌槽內(nèi)混沌混合的數(shù)值模擬[D];山東大學(xué);2008年

8 張翠勛;變速攪拌槽內(nèi)流場的數(shù)值模擬及實驗研究[D];山東大學(xué);2009年

9 于亞輝;雙層交錯槳攪拌槽層流流場的數(shù)值模擬與實驗研究[D];燕山大學(xué);2010年

10 陳維;單層和雙層槳攪拌槽內(nèi)流體宏觀不穩(wěn)定現(xiàn)象的研究[D];重慶大學(xué);2010年

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本文編號：1470642