多叶片组合式搅拌桨釜内流动特性和混合性能研究

• 作者: 许言 王健 武永军 骆培成
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 混合 多叶片组合式搅拌桨 计算流体力学 过渡流 层流
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 南京大学化工学院院庆专栏
• 页码范围: 4964-4970
• 页数: 6页
• 分类号: TQ028.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20200795

摘要

开发可适用于较宽黏度范围的搅拌桨，强化釜内的流体流动和混合过程对于搅拌釜的节能增效具有重要的意义。实验与数值模拟相结合，在大涡模拟层面研究了多叶片组合式搅拌桨（MBC桨）从层流到湍流状态下，釜内的功率特性、流场分布、湍流特性和混合性能。结果表明：预测的功率曲线与实验结果一致；层流状态下釜内以切向流动为主，随着Reynolds数（Re）的增大，釜内轴向和径向流动逐渐增强，当Re达到486时，速度场分布与湍流状态下基本一致；在相同的能耗水平下，MBC桨对高黏度流体的混合性能优于商业Maxblend桨。桨叶的分散组合布置，强化了釜内的轴向和径向流动，使得MBC搅拌桨在从过渡流到湍流状态下均可实现较大的轴径向流动，湍动能分布较为均匀，混合过程显著加快。