基于Fluent軟件對稀土萃取攪拌槽三維流場的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展,計算流體動力學被越來越廣泛的應用于稀土萃取,并且發(fā)揮著重要的作用。從國內外的發(fā)展來看,前人主要研究攪拌槳的形狀,這主要涵括槳式攪拌槳、渦輪攪拌槳、折葉攪拌槳和多層攪拌槳,然而在對此方面的研究只是停留在經驗數(shù)據總結或者是半工業(yè)試驗的基礎上,并未形成一套系統(tǒng)的理論。本文主要是模擬平直式槳葉攪拌器在稀土萃取反應槽中的特性參數(shù),從而為此方面的研究提供一些理論上的參考。
　　在稀土萃取過程中影響萃取的因素很多,但是主要的

2、因素是攪拌槳對萃取的影響,這其中包括攪拌槳的形狀、尺寸、轉速和安放位置的選擇等等。本文采用Fluent軟件對萃取過程進行模擬,運用二相流原理(水相與有機相),通過模擬得出一些結論對于實際生產具有重要的意義。
　　本文運用的是計算流體動力學原理,通過軟件對流體進行模擬分析,首先學習流體動力學原理,而后運用CFD軟件建立模型和結果分析。第一運用Gambit軟件建立所需要的模型,其次進行網格劃分和邊界條件的設置,最后導入到Fluent中

3、。
　　本文采用Fluent中的MRF法對建立的模型進行數(shù)值模擬。所做工作如下:
　　1、首先設定電機轉動速度,其次確定攪拌槳距槽底距離,再次通過運用Fluent軟件進行數(shù)值模擬分析。分析的目的主要是研究攪拌槽內的速度、湍動能和進口壓力情況,通過模擬分析后,得出在上述條件下達到混合均勻的時間較長,而且速度、湍動能和壓力在槽內分布情況不是很理想;又通過分析混合體積能得出,在上述條件下攪拌槳所消耗的能量巨大而且所受的扭矩也是非常

4、的大。
　　2、保持轉速不變,更改攪拌槳的安放位置,通過研究槽內的混合特性發(fā)現(xiàn),在壓力、速度、混合時間、湍動能分布方面都要優(yōu)于前者,而且其單位體積混合能也是很小。但是經過具體研究后,覺得有必要對攪拌槳的形狀進行改良。
　　3、在轉速不變,安放位置不變的前提下,增加攪拌槳葉片的數(shù)目同時改變攪拌槳的直徑,通過軟件分析后發(fā)現(xiàn),在壓力、速度、湍動能和混合時間方面都要優(yōu)于前者,而后者攪拌槳所受到的扭矩和單位混合體積能要比前者大很多,這