卧式双轴搅拌装置功率特性数值模拟研究
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更新于2024-08-11
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"D-T型双轴卧式搅拌装置半釜持液量时功率特性的数值模拟 (2011年)"
本文是2011年发表于《天津大学学报》的一篇科研论文,主要研究了D-T型双轴卧式搅拌装置在半釜持液量情况下的功率特性。研究采用了先进的计算流体动力学(CFD)技术,特别是动网格技术和体积-of-fluid(VOF)模型来模拟和分析搅拌设备的功率消耗。
动网格技术是一种在处理流体流动问题时,允许网格随流动边界自由变形的方法,能够更好地捕捉流动过程中的动态变化,提高计算精度。而VOF模型则是一种用于模拟两相或多相流的工具,它可以追踪自由表面,适用于分析液体与气体相互作用的复杂系统,如本文中带有搅拌结构的卧式双轴再沸器。
作者通过CFD模拟发现,总的功率准数(Np)与表观雷诺数(Re*)的关系可以表示为Np=7.15(Re*)^(-0.775),其中表观雷诺数的指数为-0.775。这表明功率准数的对数与表观雷诺数的对数呈线性关系,但并非简单的倒数关系,揭示了在不同流动状态下,功率消耗的变化规律。
此外,研究还强调了黏度、流速以及搅拌轴的位置对功率消耗有显著影响。黏度影响流体内部的摩擦力,进而影响动力需求;流速的改变会直接影响混合效率和能量消耗;搅拌轴的位置则可能改变流场的分布,从而影响功率的分布和总体需求。
该研究对于优化卧式搅拌设备的设计,提高能源效率,减少运行成本具有重要意义。这些发现可以为工业生产中的搅拌过程提供理论依据,帮助工程师调整工艺参数以达到最佳的搅拌效果和能效比。
关键词:卧式搅拌设备;功率特性;动网格;VOF模型
这篇论文属于自然科学领域,特别是化学工程和流体力学的交叉研究,对理解和改进化工、制药、食品等行业的混合过程有着实际的应用价值。
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2011-01-12 上传
2021-09-10 上传
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2021-09-10 上传

weixin_38557670
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