卧式双轴T型搅拌器在非牛顿流体中的搅拌功率特性

考察了卧式双轴Ｔ型搅拌器在非牛顿流体中的搅拌功率与表观雷诺数（Ｒｅ＊）、弗劳德数（Ｆｒ）以及加料量的变化关系。实验结果表明： Ｍｅｔｚｎｅｒ常数 Ｋｓ随加料量的减少而急剧增加；在层流区域，Ｎｐ·Ｒｅ＝Ｋｐ关系仍然成立且非牛顿流体功率曲线与牛顿流体重合。对实验数据进行关联得到了非牛顿流体搅拌功率准数关联式。

卧式双轴固液两相均浆设备流场试验及数值模拟

溶剂萃取工艺广泛应用于石油污染土壤修复,机械搅拌设备的土壤匀浆化效果对污染土壤修复影响显著。针对3 m3处理工况,对比分析了斜桨式与铲式2种卧式搅拌设备,采用内流场可视化试验与流场数值模拟结合的方法,研究了2种型式搅拌器与搅拌转速的固液混合效果。结果表明:在相同转速下,与斜桨式搅拌器相比,铲式搅拌器土壤体积分数方差更小,底部固相沉积更少,应力显著降低,综合性能更好;对于铲式搅拌器,随着搅拌器转速的提高,固液两相混合效果增强,搅拌装置应力、应变略微增大,超过30 r·min-1后,固液两相混合效果基本不再变化,可作为推荐的工作转速。

卧式双轴搅拌槽的液固两相流数值分析

采用液固两相流的数值模拟方法,针对卧式双轴搅拌器的均质混合,运用FLUENT软件结合非结构化网格划分、Eulerian多相流模型、RNG kε湍流模型及离散相模型,在非稳态条件下数值模拟卧式双轴搅拌槽的速度分布、压力分布、湍流强度及颗粒轨迹线的规律,分析不同工况对均质混合效果的影响,并获得搅拌轴扭矩及流场冲刷磨损率。在此基础上,分析搅拌功率、搅拌效率和叶片冲刷磨损率的变化规律。研究结果表明:搅拌功率随粒径增大而减小,随体积分数的增大而增大,与转速近似线性关系;当转速高时,搅拌效率高,且粒径和颗粒体积分数对搅拌效率影响小;当颗粒体积分数大时,磨损量大;当粒径增大时,磨损率先增大后趋于平稳。