D-T型臥式雙軸攪拌裝置的數(shù)值模擬.pdf

1、高粘度、高凝固點(diǎn)、強(qiáng)熱敏性物系的分離純化是精餾過(guò)程中的難題,該類物系在分離設(shè)備中存在著流動(dòng)性差、停留時(shí)間長(zhǎng)、局部過(guò)熱碳化或膨化等問(wèn)題。新型帶自清潔功能的臥式雙軸攪拌再沸器適用于高粘度、高凝固點(diǎn)、強(qiáng)熱敏性物料,本文應(yīng)用CFD技術(shù)對(duì)該裝置進(jìn)行流體力學(xué)數(shù)值計(jì)算,研究其流場(chǎng)特性、功率特性及停留時(shí)間特性,為該裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)提出理論依據(jù)。
　　 應(yīng)用Solidworks軟件對(duì)臥式雙軸攪拌設(shè)備建立合理的三維模型,運(yùn)用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格技術(shù)對(duì)幾何模型進(jìn)

2、行網(wǎng)格劃分；采用動(dòng)網(wǎng)格、多相流及非穩(wěn)態(tài)模擬計(jì)算方法,對(duì)臥式雙軸攪拌裝置在不同物料粘度、液相流速,攪拌軸轉(zhuǎn)速下的流場(chǎng)特性和功率特性以及不同物料粘度的停留時(shí)間特性進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。
　　 結(jié)果表明,高粘度時(shí)液相的軸向流動(dòng)主要集中在清理軸一側(cè),攪拌翅與推進(jìn)葉片周邊的液相流速很??；液相進(jìn)出口流速越小、轉(zhuǎn)速越大、粘度越小,液相主體區(qū)域的軸向流動(dòng)受到攪拌作用的影響越大,流動(dòng)由軸向轉(zhuǎn)變?yōu)閺较蛟矫黠@,液相流動(dòng)區(qū)域更易形成漩渦和流動(dòng)死角；液相主體軸向

3、流動(dòng)空間隨著液相進(jìn)出口流速的增大而增大,液相主體軸向流速明顯大于進(jìn)出口流速；轉(zhuǎn)速增大,靠近外壁面和攪拌翅及推進(jìn)葉片壁面附近的低流速區(qū)域縮??；粘度越大,氣液相界面偏離水平位置,即與初始位置形成的夾角越大,氣相運(yùn)動(dòng)更加劇烈,更易形成漩渦。
　　 攪拌軸及清理軸的軸功率在一個(gè)周期范圍內(nèi)呈規(guī)律性變化,攪拌總功率主要消耗在清理軸上；低粘度半釜持液量時(shí),在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系下攪拌軸和清理軸的攪拌功率與轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的直線斜率分別為2.94和2.96,攪