新型搪玻璃搅拌桨搅拌特性数值模拟及实验研究

采用CFD方法模拟了具有相同桨径、不同桨叶折角和叶宽结构的6种新型搪玻璃搅拌桨的搅拌特性。考察了挡板、桨叶离底高度对釜内流场的影响,基于此分析了桨叶折角、叶宽对速度分布的影响。对模拟得到的搅拌功率和混合时间进行了实验验证,并与传统搪玻璃桨式搅拌器进行比较。结果表明:①新型桨叶在加挡板且桨叶离底高度为450 mm时,搅拌效果最佳;②随桨叶折角、叶宽的增大,桨叶区轴向、径向和切向速度均呈增大趋势,当桨叶折角为45°、叶宽为95 mm时,釜内混合效果最好;③随转速增大,搅拌功率呈增大趋势,混合时间呈减小趋势,新型桨明显比传统桨混合性能好,桨叶折角为30°、叶宽95 mm时功率消耗最低,桨叶折角为35°、叶宽95 mm时混合时间最短。

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。

叶轮机械叶片表面粗糙度的研究进展

叶轮机械是一种以流体为工作介质、以叶轮为主要工作部件的旋转机械。在某些特殊工况下,叶轮叶片表面的粗糙度会逐渐增加。粗糙度的变化影响了叶片表面的边界层和流体绕流,进而会影响叶轮机械的性能。叶轮叶片表面粗糙度的形成主要是由于制造因素和特殊工况造成的;对其研究可以归纳为叶片整体粗糙度研究和叶片局部粗糙度研究。多数研究结果表明,叶片整体粗糙度的增加会削弱叶轮机械的性能,并且粗糙度越大其性能损失越严重;叶片局部粗糙度的增加所带来的影响却因其位置而异,有的局部粗糙度增加所带来的影响可以忽略,有的会降低叶轮性能,有的则可以提高其性能。