高粘度流體內(nèi)混合設(shè)備的實驗研究及其數(shù)值模擬.pdf

1、本實驗是以標(biāo)準(zhǔn)橢圓封底，直徑為0.48 m的有機(jī)玻璃槽為攪拌槽。分別以不同濃度的糖漿水溶液體系和羥甲基纖維素鈉水溶液體系，以改進(jìn)的偏框式槳-內(nèi)外雙螺帶組合槳和變徑螺帶式槳-內(nèi)外雙螺帶組合槳為攪拌槳，分別用實驗和ANSYS CFX數(shù)值模擬兩種手段研究這兩種組合槳的功率消耗特性和混合性能特性。
　　 經(jīng)實驗數(shù)據(jù)處理后分析結(jié)果表明:在層流內(nèi)，改進(jìn)的偏框式槳-內(nèi)外雙螺帶組合槳的Kp值約是變徑螺帶槳-內(nèi)外雙螺帶組合槳的Kp值的1.5倍;改

2、進(jìn)的偏框式槳-內(nèi)外雙螺帶組合槳的Kp值為158，而變徑螺帶槳-內(nèi)外雙螺帶組合槳的Kp值為101。單就底槳來說，在層流區(qū)內(nèi)，改進(jìn)的偏框式底槳的Kp值約為90.8，變徑螺帶底槳的Kp值約為30.9;當(dāng)改變實驗物系的液位時，改進(jìn)的偏框式底槳和變徑螺帶式底槳的Np值均變化不大，這一點和于飛[32]在研究液位對功率的影響所得出的結(jié)論一致。
　　 在低液位高粘度，相同的單位體積輸入功下，改進(jìn)的偏框式槳-內(nèi)外雙螺帶組合槳和變徑螺帶槳-內(nèi)外雙螺

3、帶組合槳二者的絕對混合時間相差不大;在中等粘度時后者的絕對混合時間比前者少。綜合考慮功率及混合時間比較這兩種組合槳的混合性能后發(fā)現(xiàn)，在相同的雷諾數(shù)下，改進(jìn)的偏框式槳-內(nèi)外雙螺帶組合槳表現(xiàn)出良好的混合性能。同時，在同等輸入功率條件下，改進(jìn)的偏框式槳-內(nèi)外雙螺帶組合槳的底部達(dá)到混合要求所用的絕對混合時間比變徑螺帶槳-內(nèi)外雙螺帶組合槳達(dá)到混合要求所用的絕對混合時間能縮短一倍。
　　 通過數(shù)值模擬后發(fā)現(xiàn)，這兩種組合槳的功率消耗和實驗值較