开启涡轮式搅拌器的流场分析及结构优化

对于开启涡轮式搅拌器的搅拌流场,采用多重参考系法、标准κ-ε湍流模型和SIMPLE算法,应用Fluent软件对其进行数值模拟,并用PIV实验进行验证。结果表明:数值模拟与实验结果基本一致,选用的MRF模型符合实际;对叶片数为4、桨叶倾角为45°、桨径为100mm的常用开启涡轮式搅拌器在转速为120r/min时进行模拟,发现桨叶区产生径向流,在挡板附近形成漩涡,在釜底存在搅拌死区;对搅拌器叶轮设计参数进行优化,发现当桨径为170mm、桨叶倾角为45°、叶片数为6时所产生的搅拌死区最少,搅拌效果最佳。

单双层涡轮式搅拌器的流场分析与对比

利用计算流体力学对单、双层涡轮式搅拌器在搅拌釜内产生的流场进行研究,并通过PIV验证模拟所选用的MRF模型符合实际。结果表明:选用单层涡轮式搅拌器时流体流动范围较窄;选用双层涡轮式搅拌器时流体流动范围较广。单层涡轮式搅拌器可提高转速以获得与双层涡轮式搅拌器近似的搅拌范围,但功耗较大,且搅拌效果较双层的差。单层涡轮式搅拌器的漩涡位置与涡径及转速无关,搅拌范围随转速的增大而增大;双层涡轮式搅拌器的涡心位置随转速增大而上移,且涡径随转速的增大而增大。双桨桨间距对流场的干涉作用明显,间距大或小均会导致漩涡发散,涡心不明显,流体流动范围变窄。

圆盘涡轮式搅拌器的搅拌性能比较分析

在椭圆封头搅拌槽中根据行业标准建立了4种圆盘涡轮式搅拌器的几何模型,利用标准k-ε湍流模型和多参考系(MRF)方法,研究了叶片形状、搅拌速度、旋转方向和流型转变对搅拌功率、排出流量、泵出效率和剪切速率的影响。结果表明:叶片形状对功率、排出流量、泵出效率和流型转变的临界安装高度均有影响;径向流条件下,泵出效率排序为圆弧叶(反)>弯叶(正)>箭叶(反)>圆弧叶(正)>平直叶>箭叶(正)>弯叶(反);流型由径向流转变为轴向流后,搅拌功率及径向排出流量均下降。对标准搅拌器的性能评估为工业搅拌设备的选型和设计提供了参考依据。

搪玻璃容器布尔马金式开启涡轮式搅拌器

武进县化工搪瓷厂最新试制成功的搪玻璃容器布尔马金式搅拌器和搪玻璃容器开启涡轮式搅拌器,于1991年12月16日通过省级鉴定。该产品是致力开拓搪玻璃搅拌器的新型式,以此满足当今化工、制药等行业迅猛发展的需要。原搪玻璃容器的搅拌器为锚、框、桨、叶轮四种型式。

基于CFD的涡轮式搅拌器内流场数值模拟

搅拌器内流场的计算流体力学(CFD)数值模拟中,网格离散质量对流场仿真结果的可靠性具有重大影响。基于ANSYS ICEM CFD仿真环境,以六直叶开启涡轮式搅拌器为研究对象,提出一种六面体网格离散方法,并采用标准k-ε湍流模型和滑移网格模型(SM)对流场进行数值模拟。研究发现:1)在六面体网格离散下,搅拌器内流场网格质量较好,平均网格质量约为0.96,能够很好地刻画径向流的典型特征并较为准确地模拟搅拌器内流场问题;2)所模拟的六直叶开启涡轮式搅拌器混合效果较差,在靠近釜顶、搅拌轴区域与釜底的"锥形区域"内易形成回流死区,造成物料堆积,应通过安装诱导锥、适当降低搅拌器的安装位置等方式减小回流死区,以提高搅拌器的混合效果。

圆盘涡轮式搅拌槽的数值模拟

用计算流体力学软件FLUENT6.2,多重参考系法对圆盘涡轮式搅拌槽在不同转速下的流动进行了整体数值模拟.采用标准k-ε湍流模型成功模拟了搅拌槽内的流动分布,考察不同搅拌转速和不同计算方法下搅拌桨的功率准数.给出搅拌槽内速度分布和湍流动能分布图.为该领域研究者提供指导.

一种新式搅拌器的设计与实验研究

提出一种新的搅拌器——筒式搅拌器的设计方法,介绍筒式搅拌器的结构和工作原理,对筒式搅拌器的搅拌扭矩进行实验和分析,并与推进式和涡轮式传统搅拌器进行比较。实验表明,在同等工况下,筒式搅拌器的扭矩小于推进式和涡轮式搅拌器的扭矩,其搅拌功率准数也远远小于推进式、涡轮式的。因而,该研究对于提高搅拌效率和节能具有重要的意义。

基于SolidWorks二次开发的食品搅拌机的搅拌器参数化设计

食品搅拌机是食品混合机械的一种,一般用于食品的混合与搅拌。搅拌部件是食品搅拌机实现搅拌功能的主要部件,主要由搅拌器和搅拌轴等组成。目前企业多以经验设计生产搅拌部件,导致工作效率较低且开发效率偏慢。为了节约成本,提高生产效率,缩短设计周期,以涡轮式搅拌器为例,基于Visual Basic编程软件,采用SolidWorks进行二次开发,设计一种可以快速生成涡轮式搅拌器三维模型并使其参数化的系统,此系统可优化涡轮式搅拌器的性能并提高其生产效率,也为其他搅拌部件的二次开发提供了参考。

倾斜搅拌槽

倾斜搅拌槽是将搅拌轴以一定的倾斜角度安装在搅拌槽上,而成为具有广泛用途的化工设备。这种设备的涡轮桨分散能力强,安装在正方形或长方形的槽中进行固-液搅拌时,液流紊乱,从而可使固相的粘稠物料或粘性颗粒不会发生粘连。我们采用这种设备,进行胶乳的凝聚和洗涤收到了满意的效果。本文对该设备的结构和设计特点等方面加以阐述。

多重参考系动区域比率变化对流场模拟的影响

采用CFD软件在稳态计算复杂模型时,发现使用多重参考系分析固液两相流常常会出现计算结果不收敛的问题。在不改变数值模型边界条件的情况下,调整多重参考系动区域比率的取值,将搅拌固液两相的PY平直叶圆盘涡轮搅拌釜按不同比率划分了20组,分析其动区域不同比率划分对稳态计算的收敛性、搅拌器的流场速度分布、固体颗粒体积分数分布、悬浮状态及搅拌器功率等结果的影响。结果表明:动区域比率β取值小于1.4时,计算不收敛,增大动区域比率能提高模型计算的收敛性。随着动区域比率增大,计算出的标准浓度差最大值与最小值的误差超过10%,速度与力矩的最大值与最小值误差都未超过2%,即动区域比率变化对模拟出的标准浓度差影响较大,对速度分布、搅拌器功率的影响较小。

机械设备

机械设备９６５０４５ＣＳＱＺ型谷物清理机［期刊，中］／粮食与饲料工业，１９９６（５），８－９ＣＳＱＺ型谷物清理机的设计首先是保证物料在筛选、风选、比重选别这三种不同的工作原理下，物料必须分别遵循的运动规律（方向、速度、加速度、振幅、频率……），使其在...