立式三轴搅拌釜固-液悬浮特性的数值模拟

基于标准k-ε湍流模型并辅以多重参考系法,利用FLUENT软件对立式三轴搅拌釜内单相和固液两相混合过程分别进行三维数值模拟。结果表明:相对于单相体系,固体粒子的加入抑制了槽内轴向循环流的高度,降低了槽内液相总体速度;槽底固相沉积面积随转速增大而减小。利用浓度判据,得到完全离底悬浮临界转速Njs为635r/min。由单位体积功率随转速增大而增大和槽底平均固相浓度随转速增大而减小的规律分析得出,既能达到完全离底悬浮,又能使搅拌功耗最小的最佳转速为640r/min。

三轴搅拌釜不同桨径比下固-液悬浮特性的数值模拟

利用FLUENT软件对不同桨径比下立式三轴搅拌釜内单相和固-液两相混合过程分别进行三维数值模拟,对流场分析可知增大桨径比能改善立式三轴搅拌釜内流场的结构。利用修正速度判据得出不同桨径比下搅拌釜的临界悬浮转速,并通过计算临界悬浮转速下的搅拌功率,初步得出立式三轴搅拌釜桨径比的最佳取值范围在0.1～0.125之间。