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合成橡胶工业
CHINA SYNTHETIC RUBBER INDUSTRY
2008 Vol.31 No.3 P.174-178

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搅拌器内两相流动及混合过程的数值分析

黄思　 郑茂溪　 王宏君　

摘　要：以油和水2种液体作为模拟实例,搅拌器采用宽桨和窄桨2种叶轮的组合方式,应用计算流体力学技术对搅拌器中两相介质的混合过程进行模拟分析.结果表明, 搅拌的开始阶段,两相流体无论是流场分布或是流动范围均有较大的区别,随着搅拌时间的延长,叶轮抽吸结果使搅拌轴中心产生低压区;重相液体因叶轮离心力的作用一般集中在容器边壁;轻相液体则在上层叶轮的作用下首先向搅拌轴中心聚集,然后沿着搅拌轴向下移动,到达容器底部后在下层叶轮的作用下扩散到搅拌槽四周,最后两相流体的流场分布、流动范围逐渐趋近一致,达到均匀状态;下层叶轮的转矩及轴功率是上层叶轮的2倍以上,选取高效的下层叶轮对于提高搅拌装置的效率十分重要.
关键词：搅拌器;两相流动;混合过程;数值模拟
分类号：TQ051.7 　文献标识码：B
文章编号：1000-1255(2008)03-0174-05

Numerical analysis of two-phase flow and mixing process in stirred tank

Huang Si　 Zheng Maoxi　 Wang Hongjun 　

基金项目：华南理工大学回国人员科研启动基金资助项目(K 7050040).
作者简介：黄思(1962-),男,博士,副教授.已发表论文50余篇.
作者单位：黄思（华南理工大学,工业装备与控制工程学院,广东,广州,510640）　
　　　　　郑茂溪（华南理工大学,工业装备与控制工程学院,广东,广州,510640）　
　　　　　王宏君（华南理工大学,工业装备与控制工程学院,广东,广州,510640）　

参考文献：

[1]朱向哲,苗一,谢禹钧.双层涡轮搅拌桨三维流场数值模拟[J].石油化工设备,2005,34(4):26-29.
[2]邓子龙,朱向哲.涡轮搅拌桨混合时间数值计算[J].石油化工设备,2006,35(6):30-32.
[3]钟丽,黄雄斌,贾志刚.用CFD研究搅拌器的功率曲线[J].北京化工大学学报,2003,30(5):4-8.
[4]吴德飞,毛羽,周晓辉,等.搅拌槽内三维流场的CFX 5数值模拟[J].石油化工设备,2003,32(2):22-24.
[5]Hartmann H,Derksen J J,van den Akker H E A.Numerical simulation of a dissolution process in a stirred tank reactor[J].Chemical Engineering Science,2006,61(9):3025-3032.
[6]Hartmann H,Derksen J J,Montavon C,et al.Assessment of large eddy and RANS stirred tank simulations by means of LDA[J].Chemical Engineering Science,2004,59 (12):2419-2432.

收稿日期：2007年6月28日

修稿日期：2008年1月15日

出版日期：2008年5月15日

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