基于FLUENT的潜水搅拌器搅拌流场分析 被引量：18

1

作者 徐伟幸 袁寿其 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第9期155-157,共3页

对于潜水搅拌器的搅拌流场,采用基于雷诺时均方程和标准k-ε方程的湍流模型,以及贴体坐标和交错网格系统对N-S方程用有限体积法进行离散,采用交错网格存放变量,用SIMPLEC算法求解N-S方程,应用Fluent软件对三维不可压湍流搅拌流场进行数... 对于潜水搅拌器的搅拌流场,采用基于雷诺时均方程和标准k-ε方程的湍流模型,以及贴体坐标和交错网格系统对N-S方程用有限体积法进行离散,采用交错网格存放变量,用SIMPLEC算法求解N-S方程,应用Fluent软件对三维不可压湍流搅拌流场进行数值模拟。结果表明:搅拌器叶轮运行时产生旋向射流,中心速度较快,向外做扩展运动,利用体积流来输送液体。通过调整潜水搅拌器的安装深度和改变搅拌器叶轮的重要设计参数轮毂比的大小,对所得到的模拟结果进行对比分析,提出优化的安装和设计方案。 展开更多

关键词 潜水搅拌器 搅拌流场 FLUENT

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非牛顿流体搅拌流场的数值模拟研究进展 被引量：12

2

作者 张敏革 张吕鸿 +1 位作者 姜斌 李鑫钢 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1296-1301,共6页

对非牛顿流体搅拌流场数值模拟过程中的控制方程、旋转桨叶的处理以及数值计算方法三个方面进行了综合论述。阐述了广义牛顿流体模型形式简单、计算量低,在非牛顿流体搅拌流场数值模拟过程中应用广泛;黏弹性流体本构方程具有高度的非线... 对非牛顿流体搅拌流场数值模拟过程中的控制方程、旋转桨叶的处理以及数值计算方法三个方面进行了综合论述。阐述了广义牛顿流体模型形式简单、计算量低,在非牛顿流体搅拌流场数值模拟过程中应用广泛;黏弹性流体本构方程具有高度的非线性,采用计算流体力学(CFD)方法对其搅拌流场进行数值模拟难度较高,目前仍处于起步阶段;通过合理简化黏弹性流体本构方程以及采用恰当的数值离散方法,有助于在黏弹性流体的搅拌流场数值模拟中取得进展。 展开更多

关键词 非牛顿流体 搅拌流场 广义牛顿流体模型 黏弹性流体

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基于搅拌流场分析的潜水搅拌器优化设计及工程应用 被引量：4

3

作者 徐伟幸 袁寿其 《中国农村水利水电》 北大核心 2011年第6期32-35,共4页

潜水搅拌器作为主要的污水处理设备,其搅拌和推流的效果对污水的处理质量有着重要影响。对于潜水搅拌器的搅拌流场,应用k-ε湍流模型来封闭运动方程,采用贴体坐标变换技术,利用Fluent软件对该复杂流场进行求解。结果表明:搅拌器叶轮运... 潜水搅拌器作为主要的污水处理设备,其搅拌和推流的效果对污水的处理质量有着重要影响。对于潜水搅拌器的搅拌流场,应用k-ε湍流模型来封闭运动方程,采用贴体坐标变换技术,利用Fluent软件对该复杂流场进行求解。结果表明:搅拌器叶轮运行时产生旋向射流,按照类似椭圆形的等速度线向前推进,中心速度较快,向外做扩展运动,利用体积流来输送液体。并通过改变搅拌器叶轮的设计参数,对模拟结果进行对比分析,提出优化设计方案,现场运行效果良好,效益显著。 展开更多

关键词 潜水搅拌器 优化设计 搅拌流场 工程应用

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桨叶式搅拌槽内部流场数值模拟及PIV试验 被引量：4

4

作者 王春林 吕亚云 +2 位作者 史亚婷 丁剑 李长军 《排灌机械工程学报》 EI 2010年第4期335-339,共5页

对搅拌槽内的混合过程进行了三维数值模拟,采用多重参考系法(MRF)以及标准k-ε模型,分析了搅拌槽内液体的流动情况.为了了解采用的叶轮模型能否有效地搅拌液体,分析了搅拌槽内垂直面和水平面的速度分布情况.运用PIV技术对搅拌槽内的真... 对搅拌槽内的混合过程进行了三维数值模拟,采用多重参考系法(MRF)以及标准k-ε模型,分析了搅拌槽内液体的流动情况.为了了解采用的叶轮模型能否有效地搅拌液体,分析了搅拌槽内垂直面和水平面的速度分布情况.运用PIV技术对搅拌槽内的真实流动情况进行了研究和探讨.通过比较搅拌槽液面、叶轮排放区、叶轮流入区以及槽底的速度分布与数值模拟速度分布之间的差异,发现数值模拟和试验所反映的轴向速度增减趋势相同,但最大速度点的差别有所不同:模拟值和试验值在池底基本吻合,在叶轮排放区和流入区分别相差12.8%和14.2%,在池面相差较大.这肯定了数值模拟对试验研究的预测作用,可为搅拌器的选型和设计提供参考. 展开更多

关键词 搅拌器 搅拌流场 数值模拟 速度分布 PIV

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搅拌器磨损对KR法脱硫搅拌效果的数值分析 被引量：1

5

作者 龚昌运 但斌斌 +3 位作者 牛清勇 欧阳德刚 刘洋 闵昌飞 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2021年第2期97-103,143,共8页

为探究三叶搅拌器在铁水腐蚀下对铁水搅拌流场的影响,参考传统KR脱硫搅拌工艺过程,利用仿真软件,采用多重参考系法(MRF)及VOF模型,研究了不同磨损程度对三叶搅拌器的搅拌流场与液面状况的影响规律.结果表明:相同搅拌工艺参数条件下,随... 为探究三叶搅拌器在铁水腐蚀下对铁水搅拌流场的影响,参考传统KR脱硫搅拌工艺过程,利用仿真软件,采用多重参考系法(MRF)及VOF模型,研究了不同磨损程度对三叶搅拌器的搅拌流场与液面状况的影响规律.结果表明:相同搅拌工艺参数条件下,随着搅拌器磨损程度R的增大,搅拌铁水平均流速和平均湍动能降低,搅拌漩涡深度减小,对搅拌流场与液面状况的影响程度逐渐下降;其中,与无磨损(R=0)搅拌器相比,R=15 mm时铁水平均速度减小66.7%,平均湍动能减小82.3%. 展开更多

关键词 搅拌流场 KR脱硫 搅拌器磨损

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双层改进型INTER-MIG桨偏心搅拌槽内流动特性PIV研究 被引量：1

6

作者 王光武 周勇军 +2 位作者 薛亚运 辛伟 陶兰兰 《石油化工设备》 CAS 2017年第5期12-18,共7页

在内径T=420mm的圆柱搅拌槽内,采用粒子图像测速技术对湍流状态下双层改进型INTER-MIG桨偏心搅拌槽内的流场进行研究,考察了相对层间距C2/H和雷诺数Re等参数对流场内流动特性的影响,同时利用扭矩传感器研究了Re对功率特性的影响。实验... 在内径T=420mm的圆柱搅拌槽内,采用粒子图像测速技术对湍流状态下双层改进型INTER-MIG桨偏心搅拌槽内的流场进行研究,考察了相对层间距C2/H和雷诺数Re等参数对流场内流动特性的影响,同时利用扭矩传感器研究了Re对功率特性的影响。实验结果表明,当C2/H=0.148~0.400时,总的轴向速度分布随着C2/H的增大逐渐趋于正态分布;当C2/H=0.300时,两桨间的连接流最明显;当C2/H≥0.400时,槽内产生分区流现象;当Re=(3.75~9)×104时,功率特征数NP随Re增大逐渐降低;当Re≥9×104时,NP趋于稳定。 展开更多

关键词 搅拌槽 粒子图像测速技术 双层改进型INTER-MIG桨 偏心搅拌 流场

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改进型INTER-MIG桨搅拌槽内流场的PIV实验研究

7

作者 薛亚运 周勇军 +2 位作者 陶兰兰 付勤民 鲍苏洋 《轻工机械》 CAS 2016年第5期39-43,共5页

针对二维粒子图像测速技术(particle image velocimetry,PIV)的局限性,利用三维粒子成像测速技术(PIV)对改进型INTER-MIG桨搅拌槽流的轴向速度、径向速度、切向速度的分布进行研究,介绍了三维PIV系统的结构组成,再利用二维PIV对流场进... 针对二维粒子图像测速技术(particle image velocimetry,PIV)的局限性,利用三维粒子成像测速技术(PIV)对改进型INTER-MIG桨搅拌槽流的轴向速度、径向速度、切向速度的分布进行研究,介绍了三维PIV系统的结构组成,再利用二维PIV对流场进行流线分析。结果表明:无挡板时,槽内的流体受到了较强的剪切作用,而轴向速度与径向速度相对较小,整体的混合效果较差;有挡板时,流体的轴向和径向速度明显提高,增加了流体湍动效应。挡板破坏了流体内部的有序流动,桨叶前端的涡流也明显减弱。 展开更多

关键词 搅拌器 粒子图像测速技术 搅拌流场 速度分布

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基于内流场分析的机械搅拌式浮选机改型设计 被引量：21

8

作者 韩伟 李仁年 +3 位作者 杨瑞 李琪飞 唐堃 沈建锋 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期84-88,共5页

为了改善机械搅拌充气式浮选机的浮选动力学环境,使其具备良好的浮选效率,利用计算流体力学软件对有效容积为165m3的机械搅拌式浮选机内部气固液三相流流场进行三维数值计算。分析原型机流场存在的问题,在此基础上根据浮选动力学性能要... 为了改善机械搅拌充气式浮选机的浮选动力学环境,使其具备良好的浮选效率,利用计算流体力学软件对有效容积为165m3的机械搅拌式浮选机内部气固液三相流流场进行三维数值计算。分析原型机流场存在的问题,在此基础上根据浮选动力学性能要求对原浮选机进行改型设计。通过改变叶轮安放角、导叶和其他过流部件的结构参数等,来寻求分布合理的内流场,从而使改型后的机械搅拌式浮选机具有符合设计要求的浮选性能。改型后的浮选机具有更高的浮选效率,试验结果与模拟预测结果比较吻合,验证了改型设计的有效性。 展开更多

关键词 机械搅拌式浮选机 气固液三相流 数值计算 内流场 改型设计

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连续流动釜式反应器流场数值模拟 被引量：1

9

作者 董红星 杨晓光 +1 位作者 王兴超 黎亚明 《机械工程师》 2008年第8期55-56,共2页

连续流动搅拌釜广泛应用于化工生产过程。文中采用CFD软件对间歇流场和连续流动单层及双层直六叶涡轮搅拌釜的三维流场进行了数值模拟。模拟结果表明:连续流场的混合效果优于间歇流场;双桨的混合效果优于单桨。

关键词 连续流动搅拌釜 数值模拟 流场

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抛射式双轴混合制粒机混合机理及参数优化 被引量：1

10

作者 田华 卓震 《江苏石油化工学院学报》 2001年第4期34-37,共4页

通过固体颗粒在高速混合器内进行的搅拌混合的试验 ,研究了混合器内各结构参数与混合效果的关系 ,如筒体直径、主搅拌桨离筒底的间隙、主辅搅拌桨间距、辅搅拌桨离筒底的距离 ;分析了混合效果与各结构参数及操作参数的关系。通过固定1... 通过固体颗粒在高速混合器内进行的搅拌混合的试验 ,研究了混合器内各结构参数与混合效果的关系 ,如筒体直径、主搅拌桨离筒底的间隙、主辅搅拌桨间距、辅搅拌桨离筒底的距离 ;分析了混合效果与各结构参数及操作参数的关系。通过固定1个物料体系 ,进行 3因素 (主搅拌桨转速、辅搅拌桨转速、混合时间 ) 3水平的正交试验。找出最佳混合参数组合 ,给出最适混合转速及最适混合时间。此型混合机与传统的混合装置相比大大缩短了混合时间 ,提高了混合效率、降低能耗。同时还具备制粒。 展开更多

关键词 搅拌 固-固颗粒混合 混合度 流场 抛射线 双轴混合制粒机 混合机理 参数优化

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标准搅拌反应器中流场分析 被引量：1

11

作者 余刚 《化工机械》 CAS 2010年第2期173-175,共3页

针对标准搅拌器流场(蔗糖水)中不同的转速、搅拌槽尺寸和搅拌器桨叶形式,采用有限元分析软件(ANSYS)分析流场中轴向路径(x方向)和桨叶径向路径(y方向)上的节点速度,观察速度向量图像和速度曲线的变化趋势和平缓程度,得出六平叶圆盘涡轮... 针对标准搅拌器流场(蔗糖水)中不同的转速、搅拌槽尺寸和搅拌器桨叶形式,采用有限元分析软件(ANSYS)分析流场中轴向路径(x方向)和桨叶径向路径(y方向)上的节点速度,观察速度向量图像和速度曲线的变化趋势和平缓程度,得出六平叶圆盘涡轮在转速300 r/min、槽径2.00m时的搅拌效果较为理想的结论。 展开更多

关键词 标准搅拌反应器 流场 有限元分析

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加压浸出釜搅拌流场及内附件强度分析

12

作者 张军 黄刘刚 王定标 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2010年第5期18-21,31,共5页

加压浸出釜是湿法冶金行业的重要设备,釜内的流场状态和内附件强度是设备使用的关键.采用计算流体动力学(CFD)方法分析了单个隔舱内流场状态及卧式竖轴搅拌效果,并计算作用于隔板与挡板搅拌冲力.以搅拌冲力和液体静压力作为载荷条件,使... 加压浸出釜是湿法冶金行业的重要设备,釜内的流场状态和内附件强度是设备使用的关键.采用计算流体动力学(CFD)方法分析了单个隔舱内流场状态及卧式竖轴搅拌效果,并计算作用于隔板与挡板搅拌冲力.以搅拌冲力和液体静压力作为载荷条件,使用有限元方法计算隔板与挡板的应力及变形分布,从而确定釜内附件结构和尺寸,为加压釜的设计、制造和使用提供了理论依据. 展开更多

关键词 加压釜 搅拌流场 耦合载荷 强度分析

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基于Fluent的锥形底泥浆储罐内腔流场数值模拟

13

作者 石亚超 高健 +1 位作者 王鲁斐 焦静 《化工机械》 CAS 2013年第5期634-638,共5页

运用计算流体力学(CFD)软件Fluent,采用多重参考系法(MRF),对某锥形底泥浆储罐的内腔流场进行了三维数值模拟,分析了在正常工况下的搅拌功率、速度场和浓度场的分布情况。结果表明,介质为高粘度非牛顿固液两相流时,现有罐底搅拌桨桨端... 运用计算流体力学(CFD)软件Fluent,采用多重参考系法(MRF),对某锥形底泥浆储罐的内腔流场进行了三维数值模拟,分析了在正常工况下的搅拌功率、速度场和浓度场的分布情况。结果表明,介质为高粘度非牛顿固液两相流时,现有罐底搅拌桨桨端附近区域有一定径向流,罐内无明显轴向流动,混合效果不好。较低的搅拌转速,使得固相介质迅速沉降,易造成出口堵塞。越接近罐底,物料颗粒间的剪切应力越大,使搅拌过程更加困难。数值模拟可以详细的描述流场分布情况,并为泥浆储罐的进一步改造提供参考。 展开更多

关键词 泥浆储罐 搅拌 数值模拟 流场分析

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槽体几何形状对大型搅拌槽内部流场影响的研究

14

作者 田国富 温超 +2 位作者 孙书会 王涛 李晓婷 《机械制造》 2018年第9期56-59,共4页

应用Fluent 15.0软件对大型搅拌槽内部流场进行数值模拟,研究槽体几何形状对搅拌槽内部流场的影响。研究结果表明,槽体几何形状改进后,对搅拌槽中心区域的矿浆流动起到了较好的导流作用,提高了矿浆的流动速度,使垂直中心区域的矿浆体积... 应用Fluent 15.0软件对大型搅拌槽内部流场进行数值模拟,研究槽体几何形状对搅拌槽内部流场的影响。研究结果表明,槽体几何形状改进后,对搅拌槽中心区域的矿浆流动起到了较好的导流作用,提高了矿浆的流动速度,使垂直中心区域的矿浆体积分数有所提高。研究结果可以为大型搅拌槽的设计和改进提供参考。 展开更多

关键词 搅拌槽 形状 流场 影响

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核废料用行星搅拌器设计及分析

15

作者 李军涛 张冒 何朝明 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第10期23-25,共3页

作为核废料贮桶内混合固化的关键设备,搅拌器的性能和效率直接关系到固化用时及质量。针对传统的行星搅拌器的自转运动依靠流体推动产生而无法确定其具体数值的不足,提出了自转运动由电机驱动的设计思路。推导了搅拌器工作时搅拌桨的运... 作为核废料贮桶内混合固化的关键设备,搅拌器的性能和效率直接关系到固化用时及质量。针对传统的行星搅拌器的自转运动依靠流体推动产生而无法确定其具体数值的不足,提出了自转运动由电机驱动的设计思路。推导了搅拌器工作时搅拌桨的运动轨迹计算式,运用Matlab对其运动轨迹进行仿真。并采用Fluent对搅拌器工作对象—废料桶内的流场进行模拟。结果表明:搅拌器的搅拌效率与其自转与公转运动角速度比值关系密切。从而论证了需要确定自转运动的必要性,也为搅拌器的设计及工况选择提供了相应的理论依据。 展开更多

关键词 行星搅拌器 自转 运动轨迹 流场

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用激光测速技术测定搅拌流场的实验研究 被引量：7

16

作者 沈惠平 张镇龙 +1 位作者 张国忠 葛乐通 《机械科学与技术》 EI CSCD 北大核心 1998年第1期106-108,共3页

总结了用二维激光测速系统测定三维搅拌流场的实验技术调试方法，分析了可能产生实验误差的影响因素，并介绍了实验数据的微机处理系统。

关键词 激光测速 搅拌流场 数据处理 搅拌器

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三叶折叶浆搅拌流场三维速度分布规律的研究 被引量：7

17

作者 沈惠平 张锁龙 +1 位作者 葛乐通 张国忠 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1998年第2期302-303,306,共3页

用激光测速技术测定了三叶折叶浆搅拌流场的三维速度分布规律，通过流场分析发现该类搅拌浆轴向流动特性较差，为进一步研究开发新型高效轴流式搅拌器奠定了基础。

关键词 激光测速器 搅拌 流场 三叶折叶浆

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搪玻璃反应釜流场特征的数值模拟 被引量：1

18

作者 鹿鹏 李伟 +1 位作者 郑星文 雍兆铭 《化学反应工程与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期97-105,共9页

为了研究化工行业中常用的搪玻璃反应釜内的流场特征,用UG(Unigraphics)建立实际搅拌釜的三维简化模型,然后导入Gambit中进行网格划分,最后应用Fluent数值模拟,得到了不同转速、流体介质和搅拌形式下反应釜的流场特征并进行对比分析。... 为了研究化工行业中常用的搪玻璃反应釜内的流场特征,用UG(Unigraphics)建立实际搅拌釜的三维简化模型,然后导入Gambit中进行网格划分,最后应用Fluent数值模拟,得到了不同转速、流体介质和搅拌形式下反应釜的流场特征并进行对比分析。结果表明:转速改变,流体的速度和压力分布情况相同,仅仅是数值上有所改变,转速的增加使得搪玻璃温度计套表面所受压力增加;不同流体介质下,流体的流场有所差别,粘性较大的流体介质流场速度扩散相对要差,搪玻璃温度计套所受压力较小;对比3种不同搅拌形式(桨式、叶轮式和框式)下的流场发现,叶轮式搅拌器比桨式的流体速度扩散要好,框式搅拌器的流体速度分布最均匀,但是框式搅拌釜流场中搪玻璃温度计套所受压力也最大。 展开更多

关键词 搪玻璃反应釜 数值模拟 流场分析 搅拌形式 温度计套

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