D-T型臥式雙軸攪拌裝置的數(shù)值模擬.pdf

1、高粘度、高凝固點、強熱敏性物系的分離純化是精餾過程中的難題,該類物系在分離設備中存在著流動性差、停留時間長、局部過熱碳化或膨化等問題。新型帶自清潔功能的臥式雙軸攪拌再沸器適用于高粘度、高凝固點、強熱敏性物料,本文應用CFD技術對該裝置進行流體力學數(shù)值計算,研究其流場特性、功率特性及停留時間特性,為該裝置的優(yōu)化設計提出理論依據(jù)。
　　 應用Solidworks軟件對臥式雙軸攪拌設備建立合理的三維模型,運用非結構網(wǎng)格技術對幾何模型進

2、行網(wǎng)格劃分；采用動網(wǎng)格、多相流及非穩(wěn)態(tài)模擬計算方法,對臥式雙軸攪拌裝置在不同物料粘度、液相流速,攪拌軸轉速下的流場特性和功率特性以及不同物料粘度的停留時間特性進行數(shù)值計算。
　　 結果表明,高粘度時液相的軸向流動主要集中在清理軸一側,攪拌翅與推進葉片周邊的液相流速很??；液相進出口流速越小、轉速越大、粘度越小,液相主體區(qū)域的軸向流動受到攪拌作用的影響越大,流動由軸向轉變?yōu)閺较蛟矫黠@,液相流動區(qū)域更易形成漩渦和流動死角；液相主體軸向

3、流動空間隨著液相進出口流速的增大而增大,液相主體軸向流速明顯大于進出口流速；轉速增大,靠近外壁面和攪拌翅及推進葉片壁面附近的低流速區(qū)域縮??；粘度越大,氣液相界面偏離水平位置,即與初始位置形成的夾角越大,氣相運動更加劇烈,更易形成漩渦。
　　 攪拌軸及清理軸的軸功率在一個周期范圍內呈規(guī)律性變化,攪拌總功率主要消耗在清理軸上；低粘度半釜持液量時,在雙對數(shù)坐標系下攪拌軸和清理軸的攪拌功率與轉速對應的直線斜率分別為2.94和2.96,攪