双层桨搅拌槽的混合过程研究.pdfVIP

．46． 中国有色冶金 A生产实践篇·设备及自动化 双层桨搅拌槽的混合过程研究 徐金，逢启寿，郜飘飘，罗 松 (江西理工大学机电工程学院，江西赣州 341000) [摘要]为了提高双层桨酸溶搅拌槽的混合速率，本文利用数值模拟的方法对双层桨以及改变结构 参数后的搅拌桨的混合过程进行了研究。结果表明：桨叶直径、叶片角度、挡板宽度等五个结构参数对 混合过程的影响不同，其中桨叶直径的增大能有效缩短混合时间，叶片角度的增加主要影响搅拌槽内的 流场流型，挡板宽度对混合过程基本无影响。 [关键词] 混合过程；数值模拟；结构参数 [文献标志码]B [文章编号] 1672—6103(2017)01—0046—04 [中图分类号]TQ051．7 000 800 桶高H=3mm，有效液面高度H，=2mm。 O 引言 内部有对称分布的4块挡板，挡板宽度W。=250 mm。初始搅拌桨为双 搅拌混合过程的研究是设计搅拌设备的重要依 mm，挡板离桶壁距离S。=50 200 据，一直是国内外学者所关注的问题。计算流体力 层折叶桨，两层桨叶交叉90。，桨叶直径d=1 mm，桨叶宽度b=120mm，叶片角度0=60。，层距S， 学(CFD)方法因其较实验方法具有操作简单、耗时 =500 mm。 较短、性能预测强、内部流场可视化等优点广泛应用 mm，下桨叶离槽底部距离S，=600 在搅拌混合过程的研究中。施力田等…采用数值 1．2参数设计 模拟的方法对双层涡轮桨搅拌反应器内流体的流动 本文以初始桨叶和挡板宽度结构尺寸作为基础 和混合进行了研究，并试验测试了混合过程，两个结 并根据多层桨叶和挡板宽度的尺寸设计推荐公式， 果吻合良好。赵静等心3研究了三层组合桨搅拌槽 选取了五个结构参数：桨叶直径d、叶片角度日、挡板 内流场，通过改变桨的三个结构参数得到了4种不 宽度形。下桨叶离底部距离．s。、两桨叶之间的层距 同流型。逢启寿∞1对直斜组合桨不同安装顺序下 s，，经过计算后在合适的取值范围内各结构参数选 的混合过程进行了数值模拟，并分析了加料点和监 取五组数值作为研究对象。各结构参数的选取值如 测点的位置对混合时间的影响。 表1。 本文利用数值模拟的方法对双层折叶桨以及改 2数值模拟方法 变结构参数后的搅拌桨的混合过程进行研究。分析 了初始桨的示踪剂扩散过程和响应曲线，并重点讨 2．1 网格划分 利用GAMBIT软件采用非结构化网格的方式对 论了双层桨酸溶槽的5个结构参数对混合过程的 影响。 三维模型进行网格划分。由于搅拌桨的结构不规 则，因此，划分桨叶旋转区域和外部桶体静止区域的 1 研究对象 网格时