刚柔组合搅拌桨强化流体混合的流固耦合行为

• 作者: 刘仁龙 刘作华 周政霖 朱俊 王运东 郑雄攀 陶长元
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 混合 流体 传递 刚柔组合搅拌桨 ANSYS Workbench 流固耦合
• 年，卷（期）: 2015,（10）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 3849-3856
• 页数: 8页
• 分类号: TQ027.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20141571

摘要

传统刚性搅拌桨通过对流体的剪切作用实现能量的传递，而刚柔组合搅拌桨可通过其多体运动行为强化能量传递。基于搅拌桨桨叶与流体之间的耦合运动作用，结合ANSYS Workbench仿真平台，采用双向流固耦合方法，模拟计算了刚性搅拌桨与刚柔组合搅拌桨桨叶的等效应力和总变形量，研究了流场的宏观结构；并通过测定混合时间和计算搅拌桨功耗对比分析了两种不同搅拌体系的混合行为。结果表明：刚柔组合搅拌桨使体系的混合时间缩短了近32%，搅拌桨功耗下降了7%，其桨叶尖端的变形量是刚性搅拌桨的105倍，其应力比刚性搅拌桨增加了83%；与刚性搅拌桨相比，刚柔组合搅拌桨在流固耦合作用下对流体的作用力更大，能够更好地传递能量，增强流体运动，强化流体混合。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王运东	清华大学化学工程系	50	592	16.0	22.0
2	陶长元	重庆大学化学化工学院	177	1955	25.0	33.0
3	刘作华	重庆大学化学化工学院	153	1451	22.0	30.0
5	刘仁龙	重庆大学化学化工学院	72	724	14.0	24.0
6	朱俊	重庆大学化学化工学院	21	240	7.0	15.0
9	周政霖	重庆大学化学化工学院	2	32	2.0	2.0
10	郑雄攀	重庆大学化学化工学院	3	52	3.0	3.0