CFD在開(kāi)發(fā)磷酸氫鈣專(zhuān)用攪拌設(shè)備中的應(yīng)用.pdf

1、攪拌設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)，特別是精細(xì)化工生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。然而，攪拌設(shè)備放大規(guī)律至今仍缺乏統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)和理論體系，往往只能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)、半經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式進(jìn)行設(shè)計(jì)，不僅耗費(fèi)大量人力物力，且設(shè)計(jì)周期相當(dāng)長(zhǎng)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及計(jì)算流體力學(xué)(CFD)的不斷發(fā)展與日趨成熟，攪拌設(shè)備的CFD數(shù)值模擬技術(shù)研究已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，CFD技術(shù)正逐漸成為攪拌設(shè)備開(kāi)發(fā)的有力工具。
　　 本文研究表明：對(duì)三槳葉攪拌釜模型，實(shí)測(cè)攪拌功率與數(shù)值模擬預(yù)測(cè)的功率

2、值基本吻合，宏觀上驗(yàn)證了CFD技術(shù)預(yù)測(cè)攪拌釜運(yùn)轉(zhuǎn)功率的可靠性，也間接證明了CFD技術(shù)預(yù)測(cè)攪拌釜內(nèi)三維湍流場(chǎng)的可靠性；在此基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出30m3的磷酸氫鈣配套用大型攪拌設(shè)備，并利用CFD技術(shù)對(duì)該設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化分析，工業(yè)化中取得了較理想的效果；另外，對(duì)三種傳統(tǒng)的、具有代表性的放大方法，即單位體積功率Pv恒定法、葉端圓周速度nd恒定法以及攪拌轉(zhuǎn)速，n恒定法，分別利用CFD技術(shù)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：在傳統(tǒng)的放大理論指導(dǎo)下設(shè)計(jì)出的一系列幾何相似的

3、攪拌器內(nèi)，湍流場(chǎng)的無(wú)量綱速度分布不能達(dá)到嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似，且隨著放大倍數(shù)的增加，其不精確性也表現(xiàn)的愈為明顯；若以完全混合時(shí)間相同為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行放大，對(duì)于不同體積、幾何相似的攪拌器，轉(zhuǎn)速并不相同，由功率PV∝DX的關(guān)聯(lián)式表示，在完全混合時(shí)間要求較短時(shí)，指數(shù)X的取值約為1.9，隨著混合時(shí)間的加長(zhǎng)，X值逐漸減??；總之，CFD放大方法建立在對(duì)湍流場(chǎng)進(jìn)行準(zhǔn)確數(shù)值模擬預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)之上，與傳統(tǒng)放大方法相比，以CFD技術(shù)進(jìn)行放大更為準(zhǔn)確、可靠，且具有