攪拌設(shè)備的應(yīng)用十分廣泛,攪拌性能的好壞直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本,因此改善攪拌性能和提高攪拌效率一直都是研究的重點。本文利用實驗驗證、數(shù)值模擬和理論分析的方法對渦輪式攪拌器及新型組合攪拌器的流場特性進行了研究分析,主要得到以下結(jié)論:(1)分別對安裝擋板和未安裝擋板的攪拌槽內(nèi)流場的軸向、徑向和切向速度進行模擬研究和對比分析,發(fā)現(xiàn)擋板可以抑制切向流,增加軸向流和徑向流,有利于改善攪拌效果。并對不同槳葉傾角的渦輪式攪拌器流場特性進行模擬分析,發(fā)現(xiàn)直葉槳攪拌器流場的流型是徑向流,功耗最大,隨著槳葉傾角減小,徑向流特征逐漸減弱,軸向流特征逐漸增強,功耗逐漸減小;(2)根據(jù)直葉槳和斜葉槳攪拌器特點設(shè)計出兩種新型渦輪式組合攪拌器,通過模擬分析可知,雙層直斜葉交替攪拌器在攪拌槽上、下兩層攪拌槳之間流場的攪拌效果得到改善,而雙層直斜葉錯位攪拌器在上、下兩層攪拌槳之間出現(xiàn)了一定程度的分層。另外雙層直斜葉交替攪拌器的各個速度分量都比雙層直斜葉錯位攪拌器大,攪拌范圍更廣,攪拌強度更大,攪拌效果更好;(3)通過對雙層直斜葉交替攪拌器在兩種不同偏心攪拌方式下所產(chǎn)生的流場進行模擬分析可知,攪拌槳反向偏心攪拌...

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 攪拌器應(yīng)用
        1.1.2 攪拌器分類
        1.1.3 攪拌器結(jié)構(gòu)
        1.1.4 組合攪拌器
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 國外研究進展
        1.2.2 國內(nèi)研究進展
    1.3 CFD在攪拌器中應(yīng)用
        1.3.1 CFD簡介
        1.3.2 CFD方法發(fā)展
    1.4 主要研究內(nèi)容及意義
    1.5 創(chuàng)新點
2 攪拌實驗與數(shù)值模擬
    2.1 攪拌實驗
        2.1.1 實驗器材
        2.1.2 不同轉(zhuǎn)速下攪拌器功率測定步驟
        2.1.3 實驗數(shù)據(jù)處理
    2.2 攪拌CFD模擬計算方法
        2.2.1 控制方程
        2.2.2 計算模型
        2.2.3 多重參考系法
        2.2.4 離散方法
        2.2.5 求解器設(shè)置
    2.3 流場數(shù)值模擬
        2.3.1 流場建模和網(wǎng)格劃分
        2.3.2 模擬設(shè)置
        2.3.3 模擬結(jié)果與實驗對比分析
    2.4 本章小結(jié)
3 渦輪式攪拌器流場模擬
    3.1 擋板對液相速度影響
        3.1.1 攪拌槽結(jié)構(gòu)
        3.1.2 時均速度分布
    3.2 不同槳葉傾角渦輪式攪拌器流場模擬
        3.2.1 攪拌槽結(jié)構(gòu)
        3.2.2 宏觀流場分析
        3.2.3 時均速度分布
        3.2.4 攪拌功率
    3.3 雙層渦輪式組合攪拌器流場模擬
        3.3.1 組合攪拌器選型
        3.3.2 攪拌槽結(jié)構(gòu)
        3.3.3 槳間距選擇
        3.3.4 網(wǎng)格劃分
        3.3.5 宏觀流場分析
        3.3.6 時均速度分布
    3.4 本章小結(jié)
4 雙層渦輪式組合攪拌器偏心攪拌流場模擬
    4.1 兩種不同偏心攪拌方式流場特性
        4.1.1 攪拌槽結(jié)構(gòu)
        4.1.2 宏觀流場分析
        4.1.3 時均速度分布
        4.1.4 攪拌功率
    4.2 偏心率對攪拌槽內(nèi)流場影響
        4.2.1 宏觀流場分析
        4.2.2 時均速度分布
        4.2.3 攪拌功率
    4.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    總結(jié)
    展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及成果



本文編號：3810820