潜水搅拌器安装角度对搅拌效果的影响

研究潜水搅拌器水平安装角度对搅拌池内流场的影响,建立不同的水平安装角度,通过Fluent对潜水搅拌机的搅拌槽内流场进行三维数值模拟,得出不同方案的速度分布情况.利用UDF模块,分别计算流场中流速达到搅拌效果的有效搅拌流体体积及其占整个流场体积的百分比,通过比较,选出最优的潜水搅拌器安装方案,提出了评价潜水搅拌器效能及其安装布置优劣的新方法——有效搅拌域法,利用此方法,使潜水搅拌器的搅拌效果分析更加准确.     

大规模地形场景流式渐进传输

着重考察了搅拌器类型以及搅拌转数对氧气动态传质过程的影响.采用计算流体力学(CFD) 对氧气动态传质过程进行了数值模拟,并结合实验以及粒子成像技术（PIV）对模拟结果进行了验证.结果表明,采用Fluent软件并结合用户自定义方程（UDF）能够很好地模拟实际搅拌器内的流场分布.采用氧气传质模型能够预测氧气在搅拌器内的动态传质过程.氧气浓度与溶解时间的对数关系式较好地描述了试验搅拌器内氧气的动态传质过程.在相同搅拌速度下,圆盘涡轮式搅拌器产生的湍流动能分布范围大于浆式搅拌器产生的湍流动能分布范围,而且湍流动能分布更加均匀,湍流强度更大.采用圆盘涡轮式搅拌器有利于增强氧气传质过程.圆盘涡轮式搅拌器比浆式搅拌器的溶解氧浓度高.当搅拌器类型相同时,随着转速的增加,溶解氧浓度增加.     

搅拌罐内流场及脱硫剂分散数值模拟

基于多重坐标系的静、动网格法和气-液-固三相流等技术建模,采用VOF(volume of fluid)和DPM(discrete phase model)模型捕捉瞬态流场下的自由液面和脱硫剂分散的空间分布规律.数值模拟与水模试验得到的漩涡深度及高度具有一致性.结果表明,搅拌器转速和搅拌器浸入深度显著影响流场轴向速度和径向速度的分布,最大速度主要分布在搅拌器叶端;自由液面的漩涡深度随搅拌器转速的增加而增加,当漩涡底部延伸至搅拌器上端,受漩涡卷吸的脱硫剂颗粒开始进入流场内部,通过4股循环流动在罐内充分扩散.     

筒式搅拌器的设计与性能研究

设计了一种筒式搅拌器,分析了筒式搅拌器的结构特征和工作原理,并同蜗轮式、推进式搅拌器的搅拌功率、搅拌效率进行了对比。结果表明：在相同的工作条件下,筒式搅拌器的搅拌反应时间远远小于推进式和涡轮式搅拌器的搅拌反应时间,搅拌效率提高了1～2倍。     

KR机械搅拌头失效过程模拟研究

基于最新耐高温钢筋混凝土材料的热工性能和力学性能计算方法,结合KR机械搅拌器的材料组成,计算出KR机械搅拌头的热工性能和力学性能。以此为前提,使用UG建立KR机械搅拌器模型,利用ABAQUS软件模拟合金熔炼脱硫环境,对KR机械搅拌器在钢水脱硫过程中受到热腐蚀进行研究,分析搅拌头内部普通位置和特殊位置温度场分布情况。结果表明:KR机械搅拌器工作过程中其内部的温度分布不均匀,平均温度梯度很大。模拟结果为搅拌器外衬破损原因提供理论支持。     

大三角形搅拌器泵混机理

采用多普勒激光和局部静压测试装置，对文题进行了试验，并与涡轮搅拌器进行比较。试验发现，大三角形搅拌器较涡轮搅拌器具有较高的局部速度和均匀的速度分布及局部湍流强度大的优点。大三角形桨分散液滴主要靠湍流流动而不是由桨叶直接剪切分散，因此，在搅拌器周围可避免生产过细液滴，消耗较低功率就能获得均匀的液沆及分布，同时，该搅拌器优越的泵送能力和大体积流的抽吸力，通过总抽吸头的测量亦被证实。     

搅拌容器内氧气非均相传质过程的数值模拟

着重考察了搅拌器类型以及搅拌转速对氧气动态传质过程的影响,通过采用计算流体力学 (computational fluid dynamics,CFD) 对氧气动态传质过程进行了数值模拟,同时结合实验,对模拟结果进行了验证.结果表明,（1）采用Fluent软件并结合用户自定义方程（user defined function,UDF）能够很好地模拟出实际搅拌器内流场分布,模拟结果与采用粒子成像技术（particle image velocity,PIV）的实验测量结果相符;（2）采用氧气传质模型能预测氧气在搅拌器内的动态传质过程,同时氧气浓度与溶解时间的对数关系式能较好描述试验搅拌器内氧气动态传质过程;（3）在相同搅拌速度下,圆盘涡轮式搅拌器产生的湍流动能分布范围要大于桨式搅拌器产生的湍流动能,而且湍流动能分布更均匀,湍流强度更大.因此采用圆盘涡轮式搅拌器有利于增强氧气传质过程的进行;（4）在搅拌器类型相同时,随着转速的增加,容器内溶解氧浓度随之增加;圆盘涡轮式搅拌器比桨式搅拌容器内溶解氧的浓度要高,圆盘涡轮式搅拌器更有助于氧气的传质.     

搅拌器叶片曲面及其轮廓曲线数学模型的建立

针对目前搅拌器设计绘图中存在的各种问题,根据搅拌器叶片曲面的形成条件,提出了一种建立曲面数学模型的新方法,即先求出直母线上两动点的动坐标,再根据直线的两点式方程确立搅拌器叶片曲面的数学模型,该方法适合于任何直纹曲面,建立了圆锥曲面的数学模型,求出叶片曲面和圆锥曲面交线的数学模型,即叶片曲面轮廓曲线的数学模型．为计算机准确绘制搅拌器投影图作好了准备．     

再生骨料的分布对再生混凝土抗拉性能的影响

目的研究再生骨料分布这一细观特征对再生混凝土作用机理及宏观力学性能的影响,丰富再生混凝土的相关理论.方法针对再生骨料取代率为50%、设计强度为C30的再生混凝土,在CAD中建立20个不同的二维再生混凝土细观骨料分布模型,定义再生骨料分布均匀性系数α,将模型导入ABAQUS对其进行单轴拉伸数值模拟.结果当再生骨料分布过于均匀或分散,即当α<0.338或α>0.483时,再生混凝土抗拉强度较低;当再生骨料分布均匀性适中,即α∈[0.338,0.483]时,抗拉强度较高.结论不同α的再生混凝土受拉破坏机理相同,α仅影响裂缝位置及裂缝穿过再生骨料的数量,且抗拉强度及变形能力随着α的改变而呈规律性变化.     

双层桨叶搅拌器流场的CFD模拟与PIV测量

利用CFD技术和PIV测量研究了搅拌器内双层桨叶不同位置的流场和浓度分布.基于Navier-Stokes方程和标准κ-ε湍流模型,求解搅拌器的湍流场,考察了在不同转速和不同桨叶高度下搅拌器的流型变化和混合浓度情况.结果表明:改变双层桨叶位置,流场的流型基本不发生变化,均以桨叶为中心形成上下"双循环"流动;随着加料位置和桨叶高度的变化,对搅拌功率基本没有影响,但时不同监测点的浓度变化较大,对混合时间的影响也较大;采用桨叶部位加料可以充分利用流体的湍流特性,加快混合速度,缩短混合时间,节约成本,提高经济效益.     

气相体积对气浮池内气泡分布影响的数值模拟

气浮池的数值模拟研究有助于深人了解气浮池内的流场和气泡在流场中的运动状态以及流场对固液的分离效果,从而优化气浮池运行条件。文章借助GAMBIT软件对建立气浮池的几何模型进行网格划分,设置初始边界条件和两相流的模型,运用FLUENT软件,分析了气浮池内的流场以及气相体积对池内气泡分布的影响。结果表明:随着气浮池进水流量的减少,气浮池内水流流态逐渐变好,当气浮池进水流量为0.5 m~3/h时,池内水流流态较好;随着溶气压力的增大,气浮池中的气水比随之增大,但增大程度逐渐变缓;溶气压力为0.35~0.40 MPa时,释放的微气泡量可均布气浮池接触区和分离区,气泡与固体颗粒接触充分,固液分离效果较好,满足气浮工艺对气泡量的要求。     

变压器油搅拌设备的设计计算

在变压器油处理系统中,搅拌器是比较关键的设备。变压器油在其中被加热并通过搅拌器搅拌,与吸附剂充分混合,使变压器油中的有害杂质吸附在吸附剂中,再通过过滤设备过滤,从而得到纯净的变压器油。本文论述了变压器油处理搅拌设备的设计方法。     

搅拌器内部二维流场数值模拟

采用FLUENT软件对搅拌器内部流动情况进行了二维数值模拟,研究了不同桨叶直径、桨叶转速和桨叶数对搅拌器内部流场的影响.结果显示:在同一工况下,桨叶直径为600 mm的搅拌效果比桨叶直径为400 mm和500 mm的搅拌效果好;桨叶转速为6rad/s的搅拌效果比桨叶转速为2rad/s和4rad/s转速效果好;八叶桨式搅拌器的搅拌效果较四叶桨式搅拌器和六叶桨式搅拌器稍好.模拟证实搅拌器桨叶直径、桨叶转速和桨叶数的增加有利于搅拌的混合均匀,但桨叶直径和桨叶数的增加使得搅拌器桨叶加工复杂,生产成本提高;桨叶转速也受制于搅拌器和搅拌轴的结构尺寸,不能无限增大.所以需要综合考虑各种因素的影响,才能选出最合适最经济的桨叶直径、转速和桨叶数.     

一种新型搅拌器的研制

本文设计了一种空心搅拌器，并研究了液、固分散特性，证实具有独特的搅拌规律。     

硫脲结晶工艺中搅拌器参数的优化

采用冷却结晶的方式,通过改变搅拌器形式、搅拌器搅动速牢、搅拌器相对于结晶器内壁的间距大小等结晶器装置的工艺参数,以提高硫脲堆密度。实验结果表明,三层三叶片的桨式搅拌器对于硫脲溶液有均匀的搅拌效果,选择搅拌器速率最佳值为135r／min,硫脲晶体可以达到0．75g／ml的堆密度。     

利用三维CAD技术实现搅拌器快速设计

随着信息化技术在制造业中的推广普及,越来越多的企业采用三维CAD技术以提高设计质量和效率,本文针对搅拌器设计中叶片空间投影关系较为复杂的难题,给出了基于MDT6.0的解决方案及其实现过程。     

老砂浆对再生混凝土力学性能影响模拟试验

再生混凝土和普通混凝土的内在区别主要在于老砂浆的存在与否,为了能够准确把握再生混凝土的力学性能和影响因素,从老砂浆入手,研究其强度、含量和分布特点。将原始混凝土剔除骨料制备成砂浆试块,并研究其力学性能,将原始混凝土破碎制成再生粗集料并制备成再生混凝土,研究其力学性能和破坏形态,并根据切割断面研究再生集料中老砂浆含量和分布,分析老砂浆对再生混凝土力学性能的影响。     

搅拌设备的智能化设计系统

介绍了搅拌器预选型模块、化学工程设计计算模块、部件的标准化模块、机械设计模块和经济分析与评价模块的基本结构和基本内容,为搅拌设备设计提供了智能化的方法.     

电渣重熔过程渣池流场数值模拟

采用商业软件ANSYS和FLUENT建立了电渣重熔过程渣池流场数学模型,分析了电渣重熔过程电磁力和热浮力共同作用下渣池流动行为,以及典型电渣重熔工艺参数（电极形貌、插入深度、填充比和电流强度）对电渣重熔过程渣池内流场的影响规律．结果表明：电磁力有利于渣池内产生逆时针涡流,浮力有利于渣池产生顺时针涡流．电极端部形貌对渣池流动影响较大,当电渣重熔电流均为5000A,频率为50Hz时,平头电极所在渣池内同时存在逆时针涡流和顺时针涡流,锥形电极所在渣池内只存在逆时针涡流．电极填充比和电流都对渣池内流动行为影响较大,减小电极填充比和增大电流强度都会使渣池内逆时针涡流增加．     

变压器油搅拌设备的设计计算

在变压器油处理系统中，搅拌器是比较关键的设备。变压器油在其中被加热并通过搅拌器搅拌。与吸附刑充分混合，使变压器油中的有害杂质吸附在吸附剂中，再通过过滤设备过滤，从而得到纯净的变压器油。本文论述了变压器油处理搅拌设备的设计方法。