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文檔簡介
1、轉子定子攪拌器廣泛應用于食品化工、石油化工、生物化工等行業(yè)領域中，主要用于互溶液體的分散混合、不互溶液體的乳化以及氣體在液體中的分散混合過程。因此，對該類攪拌器進行深入研究，可以對現(xiàn)有攪拌器進行優(yōu)化設計，開發(fā)更為高效節(jié)能的攪拌器。本文采用CFD模擬的方法在Fluent14.0平臺上對轉子定子攪拌器的流體力學行為進行了系統(tǒng)的研究，主要內容包括以下幾個方面：
構建了多級式轉子定子攪拌器的三維幾何模型，并系統(tǒng)地考察流場信息如速度、剪
2、切速率、流型、Kolmogorov長度以及湍能耗散率等，與操作條件以及流體性質的關系，這些整體或局部流場信息對于進一步深入研究流體的流動行為具有重要的作用。
對轉子定子攪拌器的功率消耗進行了系統(tǒng)的研究。轉子定子攪拌器的幾何結構參數(shù)如轉子與定子之間的軸向間隙以及轉子到壁面的徑向間隙對功率消耗以及剪切速率有關鍵性影響。首先基于文獻實驗研究工作，通過CFD模擬研究，提出改進的功率準數(shù)關聯(lián)式。改進的功率準數(shù)關聯(lián)式考慮了徑向間隙的影響，
3、適用于牛頓流體和冪律流體的功率消耗預測。Metzner& Otto假設被廣泛用來估計非牛頓流體的表觀粘度。本文通過CFD模擬驗證得到該假設亦適用于該轉子定子攪拌器系統(tǒng)，并結合轉子定子攪拌器的幾何結構特點，提出了Ks與幾何結構參數(shù)即轉子與定子之間的軸向間隙以及轉子到壁面的徑向間隙的關聯(lián)式。
利用群平衡模型研究轉子定子攪拌器內氣泡尺寸大小及分布情況，考慮了兩種氣泡破碎機制，分別為粘性破碎和慣性破碎。構建了CFD-PBM耦合模型，結
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