剛柔組合攪拌槳強化流體混合過程中的節(jié)能降噪行為研究.pdf

1、流體在攪拌反應器內混合時，攪拌槳獲得的能量主要用于流體旋轉、內部傳遞和消耗在流體混合噪聲中。選擇合適的攪拌槳類型，降低流體混合噪聲，提高能量利用率，能夠強化流體混合行為。采用實驗分析與數(shù)值模擬相結合的方法，研究了剛柔組合槳在流體混合過程中的流固耦合運動與節(jié)能降噪行為，對比分析內部流體流動情況和噪聲變化情況，具體研究結果如下：
　?、賱側峤M合攪拌槳通過自身波動的運動方式，增加了槳葉與流體之間的相互作用力，使能量在攪拌槽內的分布更加均

2、勻，強化了流體的混合行為。剛柔組合槳提高了流體的軸向運動，使流體更好地從底部流動至頂部，從而促進整個槽子流體的充分混合。
　　②當轉速為210 rpm時，在剛柔組合槳作用下，位于槳葉上方區(qū)域和槽內底部流體的湍動強度增加更明顯，此外流體的湍動能分布更為均勻，有利于槳葉尖端處能量的耗散。剛柔組合槳可以更有效地把能量從槳葉尖端傳遞至整個流體中，減少攪拌槽內的“死區(qū)”范圍，有助于流體混合過程中能量的高效利用。
　?、蹖嶒炦\用宏觀不穩(wěn)

3、定頻率反應流體微觀運動復雜程度，流場可視化技術反應流體宏觀混合效果。當轉速N為90rpm時，剛柔組合槳攪拌反應器內的宏觀不穩(wěn)定性頻率比剛性槳高50.5％，混合時間縮短了46.5%。
　?、軘嚢璨酆蛿嚢杵魇窃肼暤闹饕搭^，同時攪拌器的噪聲分布呈以攪拌軸為中心的中心對稱狀態(tài)，并從攪拌軸到攪拌槽，噪聲呈衰減趨勢。在同一信號位置處，條件相同時，剛柔組合槳的不同頻率所對應聲壓級都要低于剛性槳。在流體混合時，組合槳可提高能量的利用率，使得用于