改进Intermig桨固液浆态搅拌槽的实验和CFD研究(英文)

改进Intermig桨已经被应用到国内的种分设备中,其在促进了氧化铝颗粒的悬浮和混合的同时,搅拌功率也得到大幅度降低。采用计算流体力学和水模型实验相结合的方法研究改进Intermig桨固液搅拌体系中的流场、固含、云高度、临界悬浮转速以及功率消耗情况。与标准的Intermig桨相比,改进后的Intermig桨改善了槽内循环流的发展,促进了颗粒的悬浮,功率消耗也得到幅度降低。桨叶离地距离越低越有利于颗粒的悬浮与分散,并采用功率判据得到了颗粒悬浮的临界搅拌转速,同时采用数值模拟预测的结果与实验结果吻合较好。

种分槽改进Intermig桨搅拌性能的实验研究

为了研究改进的Intermig桨的搅拌性能,在无挡板的氧化铝种分搅拌槽内,采用PC6D颗粒浓度测量仪对水-玻璃珠液-固体系在不同条件下的颗粒轴向和径向局部浓度进行了测量与分析.结果表明,较高的搅拌转速和体系粘度更有利于固体颗粒的悬浮.粘度μ=3.50×10-3Pa·s、转速n=172r/min时,实验浓度平均值是理论浓度平均值的1.011倍,可见该条件下实验浓度值与理论浓度值更接近,混合更均匀.

双层intermig桨式搅拌槽流动场数值模拟

搅拌器被广泛应用于许多工业过程中。本文对双层intermig桨式搅拌槽内的混合过程进行了三维模拟,采用多重参考系法(MRF)及标准k-ε模型,分析了不同工况下,桨叶直径及离底高度对流场及搅拌功率的影响,绘制了Np-Re关系图。结果表明:离底高度的变化对搅拌槽流场性能的影响非常明显,流动模拟可获得详细的流场分布及各项特性参数,计算结果可为工业搅拌过程提供工艺参考。

种分槽高性能HSG/HQG搅拌装置的研发

用fluent软件对铝酸钠氢氧化铝料浆在搅拌槽内的流动特征、桨叶搅拌效果和功率消耗等进行了数值模拟,通过小型实验槽和中型工业搅拌槽的测试验证,得到正确的数学模型和边界条件,使模拟和实测达到吻合一致。模拟计算采用多面体网格、滑移网格法和标准k-ε瑞流方程,氢氧化铝体积分数为33%。然后用fluent软件模拟得到了优化的桨叶形状等参数,开发了高性能HSG/HQG组合搅拌桨。新型搅拌桨首先应用在山西铝厂的Φ6.5×10米氢氧化铝搅拌槽,之后,东方希望氧化铝厂Φ14×35.5米种分槽上也获得应用,搅拌效果良好无沉淀结疤,节能效果显著。将HSG/HQG組合搅拌桨与大型搅拌槽使用的INTERMIG搅拌桨和CBY长薄叶搅拌桨进行性能对比。结果表明,在同样的物性参数下,HSG/HQG组合搅拌桨比INTERMIG搅拌桨和CBY长薄叶搅拌桨能耗降低40%左右,槽底部无结疤,同时具有大排量和低剪切的特点。