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《华东理工大学》 2011年
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搅拌器内部流场特征的数值模拟研究

何洲  
【摘要】:本文以常规六斜叶搅拌器、六直叶涡轮搅拌器以及特殊用途的匀浆设备为研究对象,采用数值模拟的方法,研究了搅拌器搅拌釜内的流场特性及能量的分布规律。同时对加载超声波的搅拌釜进行了数值模拟分析,通过和PIV测得的流场速度进行对比,分析和验证超声加载对搅拌混合的有效性。 研究结果表明:六斜叶搅拌器内流动呈现为一个位于搅拌叶片外侧的大漩涡和一个位于叶片正下方的小漩涡,两个漩涡之间存在流体和能量的交换,而六直叶涡轮搅拌器能够形成一上一下两个漩涡,能够将全釜处于漩涡之中,但上下涡之间不易进行流体交换。在六斜叶和六直叶搅拌器中,桨叶区湍动能较大,能量耗散率高。具有特殊作用的匀浆搅拌设备中,由于叶片间隙成梯形形状使得在转动过程中具有和泵类似的抽吸作用。转动时将流体从桨叶下方吸入并从静叶片间隙甩出,形成上下两个涡旋。此外,由超声加载的搅拌设备数值模拟结果可以看出,超声波对搅拌液的均匀混合有强化作用。 本文的研究为认识三种不同桨叶搅拌器内的流动现象与规律提供了一个较为系统的参考,并为研究匀浆过程中的超声提供了初步的结果。
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ021.1

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【参考文献】
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