基于Fluent模拟的管式涡轮动态混合器结构及应用参数优化

管式涡轮动态混合作为市政给水处理领域新型混合方式,其研究与应用尚处于起步阶段,缺乏对工艺参数选择的明确指导。为此,研究基于管式动态混合器的工艺分析,运用Fluent软件模拟了不同转速、流量、涡轮扇叶偏转角、涡轮与管道直径比以及安装位置条件下的絮凝过程中管内水流流场。通过获取的速度矢量图和迹线图,能够更有效地优化管式动态混合器的结构参数,并探寻其实际应用的最佳工况。研究结果表明,转速和流量应进行合理配置,实际操作过程中100 r/mim的转速能在保证混合效果的同时实现能量节约。在偏转角方面,大角度扇叶偏转更优,过小的角度反而会增加水流阻力并导致动能损失。前端扇叶处的局部涡旋丰富性对于药剂与液体的充分搅拌至关重要。因此,在管道占比方面,70%的比例表现更佳,较小的比例在大、小流速及转速下均不利于前端涡旋的形成。上述研究为管式涡轮动态混合器在市政给水处理领域的应用提供了重要的理论依据和实践指导。