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2种高剪切搅拌器流动特性的CFD模拟
引用本文:吴华帅,舒树礼,杨宁,刘明言.2种高剪切搅拌器流动特性的CFD模拟[J].计算机与应用化学,2014(8):897-901.
作者姓名:吴华帅  舒树礼  杨宁  刘明言
作者单位:1. 天津大学化工学院,天津,300072; 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室,北京,100190
2. 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室,北京,100190; 中国科学院大学,北京,100049
3. 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室,北京,100190
4. 天津大学化工学院,天津,300072
基金项目:国家自然科学基金资助项目(21222603;U1162107);国家科技支撑计划(2013BAC12B01);中国科学院战略先导科技专项
摘    要:采用计算流体力学模拟方法对2种用于分散混合过程的高剪切搅拌器的流动特性进行研究分析,分别是转子定子搅拌器(RS)和多级叶轮式搅拌釜(CF)。本文从流场细节和功率消耗方面对其进行考察研究,从而为解释搅拌器中气泡的分散混合过程提供理论依据。模拟结果表明,在RS中流体大致呈周向流动,且剪切速率分布相对较为均匀,较高剪切速率不仅出现在转子到壁面的径向间隙处,而且出现在转子与定子之间的轴向间隙处:而在CF中,流体呈现较为明显的旋转流动,且剪切速率分布没有RS均匀,较高的剪切速率只出现在叶轮与壁面的径向间隙处。在相同转速下,虽然这2种搅拌器所形成的平均剪切速率差别不大,但CF中所形成的最大剪切速率大于RS,这也意味着相同操作条件下CF中所能形成的气泡尺寸更小,这与实验结果是一致的。对于这2种搅拌器,在层流区功率准数与搅拌雷诺数都成反比,且CFD模拟计算得到的结果与根据实验得到的关联式的结果基本一致。然而CF的功率消耗高于RS的功率消耗。

关 键 词:多级式转子定子搅拌器  多级叶轮式搅拌釜  剪切速率  功率消耗  CFD

Comparison on the flow characteristics of two high shear mixers
Wu Huashuai,Shu Shuli,Yang Ning,Liu Mingyan.Comparison on the flow characteristics of two high shear mixers[J].Computers and Applied Chemistry,2014(8):897-901.
Authors:Wu Huashuai  Shu Shuli  Yang Ning  Liu Mingyan
Affiliation:Wu Huashuai;Shu Shuli;Yang Ning;Liu Mingyan;School of Chemical Engineering and Technology,Tianjin University;Institute of Process Engineering,Chinese Academy of Sciences;School of Chemistry and Chemical Engineering,University of Chinese Academy of Sciences;
Abstract:
Keywords:multistage rotor-stator  multi-impeller stirred column  strain rate  power characteristics  CFD
本文献已被 CNKI 万方数据 等数据库收录!
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