指状挡板对轴流式搅拌釜内固液悬浮影响的数值模拟

采用数值模拟的方法研究对比了轴流式搪玻璃搅拌釜内两种不同挡板(法兰挡板和指状挡板)下的固液悬浮特性。模拟结果表明,指状挡板增强釜底的流体流动,是更有利于固液悬浮的挡板形式,且其指状部分有引导流体流动的作用,使流场流动更加"紊乱",强化了流场混合效果。固含量较高时,指状挡板的强化流场作用更加明显;固含量较低时,固体颗粒的密度对固液悬浮和流场混合的影响较大。随着颗粒密度的增大,安装常规的搅拌釜釜底固相沉积体积分数增大,安装指状挡板的搅拌釜的混合时间延长。

基于FLUENT搅拌釜底部回流区的数值模拟研究

针对搅拌釜底部的回流区内液体流速较低,容易造成物料堆积,不宜进行物料混合的问题,采用稳态数值模拟方法研究了该回流区的内部流场与形状结构,据此设计1个诱导锥,对比分析了在搅拌釜底部回流区安装诱导锥前、后的混合效果与流场。模拟结果表明:随着搅拌的进行,搅拌釜底部物料聚集越来越多直至达到一稳定值,该稳定值明显高于混合均匀时碳酸钙颗粒体积分数的理论值,使物料在釜内难以均匀分布;在搅拌釜底部加入诱导锥能够明显加快釜内物料的混合,缩短混合时间;诱导锥能减小回流区,增大釜内主流循环区域与主流循环液体的轴向流速和湍流强度,从而增强混合效果。

食品工业中挡板对于搪玻璃反应釜固液悬浮的影响研究

搪玻璃反应釜因其良好的防腐性被广泛应用于食品工业中,轴流式搅拌釜具有轴向流动大,循环作用好的优点,是果肉饮料生产、发酵搅拌过程较好的选择。采用数值模拟和试验的方法,研究了挡板对流式搅拌釜内固液悬浮的影响规律。通过试验得出结论:试验中改变转速,可以发现存在一个"临界转速",在该转速之前,无挡板时搅拌轴扭矩更小;而在该转速之后则发现有挡板的情况下搅拌轴扭矩更小,挡板抑制"打漩"效果明显。在此基础上采用大于"临界转速"的转速进行非定常两相混合数值模拟计算,结果表明转速超过"临界转速"后,挡板对于反应釜固液悬浮有促进作用。