直葉片形式攪拌器下的流固耦合分析
來源： 閱讀：5134 更新時間(jian)：2012-11-16 11:39摘(zhai) 要(yao)：文章對直葉(xie)(xie)(xie)片(pian)形式(shi)的(de)(de)泥(ni)漿(jiang)(jiang)攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)器進行(xing)了(le)兩相流數值計(ji)算，模擬在額定轉速(su)下攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)容器內部的(de)(de)流場分布(bu)(bu)、速(su)度矢量分布(bu)(bu)以及泥(ni)漿(jiang)(jiang)顆粒(li)的(de)(de)濃度分布(bu)(bu)情(qing)況(kuang)(kuang)。流場計(ji)算結果(guo)表明：直葉(xie)(xie)(xie)片(pian)形式(shi)的(de)(de)攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)器屬于徑流式(shi)攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)器，且存在攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)死角，而在主循環區域(yu)內泥(ni)漿(jiang)(jiang)濃度區域(yu)均勻；在已(yi)有流場結果(guo)的(de)(de)情(qing)況(kuang)(kuang)下，對攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)器進行(xing)單向耦合分析，分析結果(guo)表明：攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)器葉(xie)(xie)(xie)輪在葉(xie)(xie)(xie)片(pian)根部的(de)(de)應力最大，在葉(xie)(xie)(xie)片(pian)的(de)(de)頭(tou)部變形最為嚴重，同時計(ji)算出(chu)預應力下的(de)(de)攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)器前五(wu)階固有頻率，為攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)器的(de)(de)穩定運行(xing)提(ti)供重要(yao)的(de)(de)指導意(yi)義。
關鍵(jian)詞(ci)： 泥漿(jiang)攪拌器；兩相流；流固耦合(he)；模態
在采礦、食品、石油(you)、醫藥(yao)、能源及污水處理(li)等(deng)大多數的(de)化(hua)工(gong)(gong)生產(chan)過(guo)程及有關(guan)的(de)工(gong)(gong)業生產(chan)中，流體(ti)混(hun)合(he)工(gong)(gong)藝都(dou)占有很重要的(de)地位。攪(jiao)拌(ban)器在化(hua)工(gong)(gong)工(gong)(gong)業生產(chan)中廣泛應(ying)用于制(zhi)(zhi)備均勻混(hun)合(he)物；促(cu)進(jin)傳質(zhi)(如溶解(jie)、結(jie)晶、氣(qi)體(ti)吸收等(deng))；促(cu)進(jin)傳熱(re)(反應(ying)器內(nei)的(de)加(jia)熱(re)或(huo)冷卻等(deng))；促(cu)進(jin)化(hua)學反應(ying)，利(li)用攪(jiao)拌(ban)器使參加(jia)反應(ying)的(de)物質(zhi)接觸良好，提高(gao)反應(ying)效(xiao)率，控制(zhi)(zhi)反應(ying)溫度等(deng)。
在(zai)流(liu)體(ti)介質中，普遍采(cai)用的(de)(de)(de)攪(jiao)(jiao)拌(ban)方(fang)法是(shi)機(ji)(ji)械攪(jiao)(jiao)拌(ban)，它是(shi)利用攪(jiao)(jiao)拌(ban)軸上(shang)裝有各種型式葉(xie)輪(lun)運轉來實現的(de)(de)(de)。不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)轉輪(lun)造成的(de)(de)(de)攪(jiao)(jiao)拌(ban)推(tui)流(liu)效果差別很大，而(er)不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)生產過程有不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)攪(jiao)(jiao)拌(ban)推(tui)流(liu)目的(de)(de)(de)，因此，攪(jiao)(jiao)拌(ban)機(ji)(ji)流(liu)場的(de)(de)(de)分布，直(zhi)接(jie)關系到攪(jiao)(jiao)拌(ban)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)使(shi)用效果，而(er)攪(jiao)(jiao)拌(ban)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)使(shi)用容器(qi)與位置(zhi)，針(zhen)對于不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)工藝要求，千差萬(wan)別，導致了試驗很難有個統一的(de)(de)(de)標準，為了得(de)到攪(jiao)(jiao)拌(ban)機(ji)(ji)運行(xing)后的(de)(de)(de)準確流(liu)場，計算(suan)(suan)流(liu)體(ti)動(dong)力(li)分析，成為一個非(fei)常(chang)重要的(de)(de)(de)手段。同(tong)(tong)時，攪(jiao)(jiao)拌(ban)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)損壞，影響最(zui)大的(de)(de)(de)因素(su)就是(shi)葉(xie)片變形和斷裂，在(zai)流(liu)動(dong)的(de)(de)(de)情況下，準確獲知葉(xie)片受力(li)與變形的(de)(de)(de)計算(suan)(suan)，顯(xian)得(de)尤為重要。
本(ben)(ben)文(wen)即是以一(yi)個(ge)基本(ben)(ben)的工程算例，來(lai)明確這一(yi)分析(xi)的過程。
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