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文檔簡介
1、攪拌設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn),特別是精細(xì)化工生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。然而,攪拌設(shè)備放大規(guī)律至今仍缺乏統(tǒng)一的認(rèn)識和理論體系,往往只能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)、半經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式進(jìn)行設(shè)計(jì),不僅耗費(fèi)大量人力物力,且設(shè)計(jì)周期相當(dāng)長。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及計(jì)算流體力學(xué)(CFD)的不斷發(fā)展與日趨成熟,攪拌設(shè)備的CFD數(shù)值模擬技術(shù)研究已取得了長足的進(jìn)步,CFD技術(shù)正逐漸成為攪拌設(shè)備開發(fā)的有力工具。
本文研究表明:對三槳葉攪拌釜模型,實(shí)測攪拌功率與數(shù)值模擬預(yù)測的功率
2、值基本吻合,宏觀上驗(yàn)證了CFD技術(shù)預(yù)測攪拌釜運(yùn)轉(zhuǎn)功率的可靠性,也間接證明了CFD技術(shù)預(yù)測攪拌釜內(nèi)三維湍流場的可靠性;在此基礎(chǔ)上,開發(fā)出30m3的磷酸氫鈣配套用大型攪拌設(shè)備,并利用CFD技術(shù)對該設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化分析,工業(yè)化中取得了較理想的效果;另外,對三種傳統(tǒng)的、具有代表性的放大方法,即單位體積功率Pv恒定法、葉端圓周速度nd恒定法以及攪拌轉(zhuǎn)速,n恒定法,分別利用CFD技術(shù)進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:在傳統(tǒng)的放大理論指導(dǎo)下設(shè)計(jì)出的一系列幾何相似的
3、攪拌器內(nèi),湍流場的無量綱速度分布不能達(dá)到嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似,且隨著放大倍數(shù)的增加,其不精確性也表現(xiàn)的愈為明顯;若以完全混合時(shí)間相同為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行放大,對于不同體積、幾何相似的攪拌器,轉(zhuǎn)速并不相同,由功率PV∝DX的關(guān)聯(lián)式表示,在完全混合時(shí)間要求較短時(shí),指數(shù)X的取值約為1.9,隨著混合時(shí)間的加長,X值逐漸減?。豢傊?,CFD放大方法建立在對湍流場進(jìn)行準(zhǔn)確數(shù)值模擬預(yù)測的基礎(chǔ)之上,與傳統(tǒng)放大方法相比,以CFD技術(shù)進(jìn)行放大更為準(zhǔn)確、可靠,且具有
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