結(jié)晶技術(shù)由于有著分離效率高、能量消耗低、對環(huán)境污染低等優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛的應(yīng)用且價值較高。于50年代末出現(xiàn)的DTB結(jié)晶器因結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)得到了普遍的應(yīng)用。近些年CFD被廣泛用于模擬結(jié)晶過程,多數(shù)學(xué)者關(guān)注于結(jié)晶參數(shù)如晶體的成核、成長上,較少有學(xué)者關(guān)注工業(yè)級、雙圓筒型DTB結(jié)晶器內(nèi)的流場分布及晶體懸浮混合效果,而這對結(jié)晶效果影響很大。本文使用Fluent商業(yè)軟件,對工業(yè)級DTB結(jié)晶器內(nèi)流場混合效果進(jìn)行了數(shù)值模擬,對攪拌槳結(jié)構(gòu)及操作方式進(jìn)行了優(yōu)化,并對結(jié)晶器內(nèi)單相流及兩相流流場進(jìn)行了數(shù)值模擬,為研究結(jié)晶過程奠定理論基礎(chǔ),為工業(yè)結(jié)晶器的應(yīng)用設(shè)計(jì)提供參考。對求解算法進(jìn)行驗(yàn)證,針對單相流及固-液兩相流分別選取不同的求解算法,并將功率準(zhǔn)數(shù)的模擬值與實(shí)驗(yàn)值、臨界懸浮轉(zhuǎn)速的模擬值與經(jīng)驗(yàn)值分別進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明:穩(wěn)態(tài)求解器、標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型、多重參考系法(MRF)和SIMPLE算法得到的模擬值與實(shí)驗(yàn)值之間的相對誤差為2.5%;瞬態(tài)求解器、標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型、多重參考系法(MRF)、Phase Coupled SIMPLE算法及syamlal-obrien曳力模型得到的模擬值與經(jīng)驗(yàn)值間的相對...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 工業(yè)結(jié)晶
        1.1.1 工業(yè)結(jié)晶概述
        1.1.2 結(jié)晶分離過程的特點(diǎn)
    1.2 結(jié)晶器種類
    1.3 計(jì)算流體力學(xué)
        1.3.1 基本控制方程
        1.3.2 湍流的數(shù)值模擬方法
        1.3.3 多相流的數(shù)值模擬方法
        1.3.4 動靜區(qū)域的數(shù)值模擬方法
        1.3.5 曳力模型
        1.3.6 求解算法
    1.4 CFD在結(jié)晶中的應(yīng)用
    1.5 研究意義及內(nèi)容
第2章 數(shù)值模擬方法的建立
    2.1 功率準(zhǔn)數(shù)的驗(yàn)證
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br>        2.1.2 網(wǎng)格劃分
        2.1.3 計(jì)算物系及條件
        2.1.4 數(shù)值模擬方法
        2.1.5 計(jì)算結(jié)果
    2.2 顆粒臨界懸浮轉(zhuǎn)速的驗(yàn)證
        2.2.1 攪拌槽模型
        2.2.2 網(wǎng)格劃分
        2.2.3 計(jì)算物系
        2.2.4 數(shù)值模擬方法
        2.2.5 計(jì)算結(jié)果
    2.3 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證
    2.4 本章小結(jié)
第3章 攪拌槳構(gòu)型的優(yōu)化
    3.1 計(jì)算模型
        3.1.1 結(jié)晶器模型
        3.1.2 攪拌槳模型
    3.2 數(shù)值模擬方法
    3.3 模擬結(jié)果與分析
        3.3.1 槳型的影響
        3.3.2 槳安裝高度的影響
        3.3.3 槳間距的影響
        3.3.4 槳個數(shù)的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 DTB結(jié)晶器內(nèi)單相流流場的數(shù)值模擬
    4.1 計(jì)算模型
    4.2 物性參數(shù)和操作條件
    4.3 數(shù)值模擬方法
    4.4 模擬結(jié)果與分析
        4.4.1 宏觀流場
        4.4.2 攪拌槳旋轉(zhuǎn)方向的影響
        4.4.3 介質(zhì)密度的影響
        4.4.4 攪拌轉(zhuǎn)速的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 DTB結(jié)晶器內(nèi)兩相流流場的數(shù)值模擬
    5.1 計(jì)算模型
    5.2 物性參數(shù)和操作條件
    5.3 數(shù)值模擬方法
    5.4 模擬結(jié)果與分析
        5.4.1 晶體體積分?jǐn)?shù)的影響
        5.4.2 晶體尺寸的影響
        5.4.3 晶體密度的影響
        5.4.4 不同操作條件下的混合時間
    5.5 本章小節(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3761921