攪拌罐具有傳熱傳質(zhì)特性好,處理量大的優(yōu)勢,在化工能源、生物、食品及制藥等工業(yè)中有著廣泛應(yīng)用,攪拌罐內(nèi)的水力行為是設(shè)計(jì)和操控此設(shè)備的關(guān)鍵。液固攪拌罐內(nèi)顆粒流動(dòng)行為能夠正確地反映出攪拌過程的混合程度,因此本文采用數(shù)值模擬方法對帶有擋板的三維液固攪拌罐內(nèi)的顆粒流動(dòng)行為進(jìn)行研究,為以后的理論研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。本文采用歐拉-歐拉雙流體模型結(jié)合顆粒動(dòng)理學(xué)理論,模擬了帶擋板的液固攪拌罐內(nèi)的顆粒流動(dòng)特性。液固相間作用力采用Huilin-Gidaspow曳力模型進(jìn)行計(jì)算,同時(shí)考慮了虛擬質(zhì)量力的影響。多重參考系法（MRF）用于處理計(jì)算區(qū)域的旋轉(zhuǎn)。首先對牛頓流體為液相的液固攪拌罐進(jìn)行模擬,研究結(jié)果表明:攪拌罐由三個(gè)流動(dòng)區(qū)域組成,分別是葉片循環(huán)區(qū)、近壁區(qū)和誘導(dǎo)錐形區(qū)。隨著攪拌轉(zhuǎn)速的增加,湍動(dòng)能和固相速度增大,顆粒脈動(dòng)加劇。顆粒密度對顆粒流動(dòng)的影響很小,而液相粘度對顆粒運(yùn)動(dòng)有很大影響,隨著液相粘度增大,湍動(dòng)能和顆粒溫度增大,罐內(nèi)各個(gè)部分的混合程度接近。并且將模擬結(jié)果與Pianko-Oprych等人的實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行對比,驗(yàn)證了模型的正確性。其次對剪切稀化流體和固相在攪拌罐內(nèi)的混合過程進(jìn)行數(shù)值模擬,改變稠度系數(shù)和... 

【文章來源】：東北石油大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 液固攪拌罐的研究進(jìn)展
        1.2.1 牛頓流體液固攪拌罐的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 非牛頓流體液固攪拌罐的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 攪拌罐內(nèi)顆粒懸浮的研究
    1.3 液固兩相流動(dòng)的數(shù)值模擬
        1.3.1 影響顆粒運(yùn)動(dòng)的因素
        1.3.2 流體中顆粒所受曳力
        1.3.3 顆粒間碰撞
        1.3.4 流動(dòng)過程中顆粒的遷移
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 理論模型與計(jì)算方法
    2.1 引言
    2.2 控制方程
    2.3 顆粒動(dòng)力學(xué)模型
    2.4 液—固相間作用力
        2.4.1 曳力模型
        2.4.2 虛擬質(zhì)量力
    2.5 湍流模型
    2.6 多重參考系
    2.7 本章小結(jié)
第三章 牛頓流體—固體液固兩相攪拌罐內(nèi)數(shù)值模擬
    3.1 引言
        3.2.1 網(wǎng)格劃分
        3.2.2 計(jì)算參數(shù)
        3.2.3 邊界條件
    3.3 計(jì)算結(jié)果和分析
        3.3.1 模型的驗(yàn)證
        3.3.2 攪拌罐內(nèi)顆粒運(yùn)動(dòng)過程
        3.3.3 顆粒密度對攪拌罐內(nèi)流動(dòng)特性的影響
        3.3.4 液相粘度對攪拌罐內(nèi)流動(dòng)特性的影響
        3.3.5 轉(zhuǎn)速對攪拌罐內(nèi)流動(dòng)特性的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 非牛頓流體—固體兩相攪拌罐內(nèi)數(shù)值模擬
    4.1 引言
    4.2 計(jì)算模型及參數(shù)
        4.2.1 冪律流體本構(gòu)方程
        4.2.2 計(jì)算參數(shù)
    4.3 流性指數(shù)對攪拌罐內(nèi)流動(dòng)特性的影響
    4.4 稠度系數(shù)對攪拌罐內(nèi)流動(dòng)特性的影響
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
發(fā)表文章目錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3158221