分離混合集成型固-液攪拌器流場(chǎng)模擬仿真及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、攪拌器具有良好的混合功能，廣泛應(yīng)用于流程工業(yè)，屬于最常用的化工操作單元之一，但均不同時(shí)具備分離混合雙重功能。本文以國(guó)家基金項(xiàng)目“軟性磨粒流的湍流調(diào)控與結(jié)構(gòu)化表面無(wú)工具精密加工工藝”（50875242）中軟性磨粒流循環(huán)加工系統(tǒng)專用攪拌器為研究對(duì)象，提出了一種集有效分離金屬、均勻混合磨粒的專利技術(shù)（已授權(quán)），并利用CFD軟件對(duì)攪拌器流場(chǎng)進(jìn)行了模擬仿真分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文研究取得的成果為建立軟性磨粒流循環(huán)加工系統(tǒng)奠定了良好的基礎(chǔ)。

2、　　 本文的主要研究?jī)?nèi)容和成果包括：
　　 1.建立專用攪拌器三維物理模型，應(yīng)用FLUENT6.3軟件對(duì)其內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行了模擬仿真，得到了攪拌器內(nèi)流場(chǎng)的壓力、速度矢量、磨粒顆粒濃度和金屬顆粒濃度分布規(guī)律；研究表明，微小體積含量的金屬顆粒對(duì)于攪拌器內(nèi)部流場(chǎng)的影響較小，基本可以忽略。
　　 2.提出了一種集有效分離金屬、均勻混合磨粒的專利技術(shù)（已授權(quán)），通過(guò)采用高效節(jié)能的CBY翼型軸流攪拌葉輪、選用最為精確的Zwieterin

3、g臨界懸浮轉(zhuǎn)速公式和整體結(jié)構(gòu)等方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到了一種性能優(yōu)良的分離混合集成型攪拌器。
　　 3.按照攪拌葉輪安裝高度C/D分別為1/6、1/5、1/4、1/3，攪拌葉輪轉(zhuǎn)速為100rpm，建立4個(gè)模型，應(yīng)用FLUENT6.3軟件，對(duì)4個(gè)模型進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了攪拌器內(nèi)流場(chǎng)的壓力、速度矢量、磨粒顆粒濃度分布規(guī)律及不同攪拌葉輪安裝高度對(duì)流場(chǎng)的影響。
　　 4.按照攪拌葉輪轉(zhuǎn)速分別為50rpm、75rpm、100rpm、