槳葉高度對(duì)攪拌槽內(nèi)流動(dòng)場(chǎng)的影響分析畢業(yè)論文-全文預(yù)覽
【正文】 驗(yàn)研究與數(shù)值模擬的結(jié)合 4第三章 研究目的、內(nèi)容和方法 5 研究目的 5 研究?jī)?nèi)容 5 研究方法 5 計(jì)算流體力學(xué) 5 CFD軟件結(jié)構(gòu) 6 CFD模擬技術(shù) 6 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的工作步驟 7第四章 攪拌槽內(nèi)單相流動(dòng)的數(shù)值模擬 8 模擬計(jì)算的前處理 8 建立幾何模型 8 劃分網(wǎng)格 9 確定邊界條件 10 湍流模型 10 設(shè)定收斂殘差 10 設(shè)定時(shí)間步長(zhǎng) 10 迭代計(jì)算 11 攪拌槽內(nèi)流動(dòng)場(chǎng)的數(shù)值模擬 11 6DT槳不同槳葉高度時(shí)攪拌槽內(nèi)流動(dòng)場(chǎng)的數(shù)值模擬 11 6PDTU槳不同槳葉高度時(shí)攪拌槽內(nèi)流動(dòng)場(chǎng)的數(shù)值模擬 12 6PDTD槳不同槳葉高度時(shí)攪拌槽內(nèi)流動(dòng)場(chǎng)的數(shù)值模擬 13 15 16第五章 總結(jié)與展望 17 17 17參考文獻(xiàn) 17致 謝 19第一章 前言攪拌槽是一種帶有葉片的軸在圓筒或槽中旋轉(zhuǎn)，將多種原料進(jìn)行攪拌混合，使之成為一種混合物或適宜粘度的設(shè)備，其廣泛應(yīng)用于化工、食品、冶金、造字、石油和水處理等過(guò)程中，并且在工業(yè)過(guò)程中起著非常重要的作用。關(guān)鍵詞：攪拌槽；計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)；槳葉高度；流動(dòng)場(chǎng)；攪拌功率Numerical Analysis of the Flow Field of Stirred Tank with Different Impeller HeightABSTRACTStirring equipments are widely applied in chemical industry, biological engineering, pharmaceutical engineering, materials processing, food processing, etc. Especially, they are used for materials mixing, dissolving, heat transferring, preparation of suspension and polymerization reactions in the petrochemical operation is an important part of the industry reaction process, it can promote the flowing of materials and make materials distributing evenly in the stirred tank. At the same time, it can increase the coefficient of heat and mass transfer and accelerate the reaction.The internal flow field of a stirred tank has been simulated numerically by utilizing Computational Fluid Dynamics(CFD), the flow characteristics of three different impeller which are 6DT, 6PDTU and 6PDTD is researched when the impeller height is 100 mm,130 mm and 170 Results show that: (1)As for the three impellers, two vortexes are formed in the stirred tank. With the increase of the impeller height, the interface between the upper swirl and the lower swirl is moved upward, the range of the upper swirl bees smaller, while the range of the lower swirl bees larger.(2)As for the three impellers, with the increase of the impeller height, the turbulent region bees larger, and the whole mixing effect is more better.(3)As for the three impellers, with the increase of the impeller height, the power consumption of the stirred tank decreases. It indicates that when the impeller height is higher, the energy loss in fluid flow process is more little. Key words: stirred tank。攪拌操作是工業(yè)反應(yīng)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，在促進(jìn)槽內(nèi)物料流動(dòng)，使攪拌槽內(nèi)物料均勻分布的同時(shí)，能夠增大傳熱和傳質(zhì)系數(shù)，加速反應(yīng)的進(jìn)行。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其它個(gè)人或集體已經(jīng)公開(kāi)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)等，均已明確注明出處。 論文作者簽名: 年 月 日摘要攪拌設(shè)備在化工、生物、制藥、材料加工以及食品加工等領(lǐng)域中有著非常廣泛的應(yīng)用，尤其是在石油化工生產(chǎn)中用于物料混合、溶解、傳熱、制備懸浮液、聚合反應(yīng)等。(3) 對(duì)于三種槳葉，隨著槳葉高度的增加，所需攪拌功率下降，說(shuō)明槳葉高度越高，流體在流動(dòng)過(guò)程中的能量損失越小。 flow field。攪拌槽內(nèi)流場(chǎng)具有三維和高度不確定的隨機(jī)湍流特點(diǎn)，影響因素多，理論分析難度大，實(shí)驗(yàn)測(cè)量和數(shù)值模擬是取得槽內(nèi)流場(chǎng)詳盡信息的兩種重要手段。利用CFD對(duì)攪拌槽進(jìn)行數(shù)值模擬，在時(shí)間和空間上定量描述流體流動(dòng)、傳熱及相關(guān)物理現(xiàn)象的數(shù)值解，具有理論性和實(shí)踐性的雙重特征。第二章 攪拌槽內(nèi)流體流動(dòng)的研究現(xiàn)狀對(duì)攪拌槽內(nèi)流動(dòng)特性的研究是從實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬兩個(gè)方面進(jìn)行的。攪拌槽內(nèi)部流動(dòng)場(chǎng)是極其復(fù)雜的隨機(jī)三維流動(dòng)，攪拌槳在槽內(nèi)造成的流動(dòng)形式，對(duì)固體小顆粒、液體、氣體的混合，氣體的溶解及熱量的傳遞有重要的影響。對(duì)于所有的徑向流攪拌槳來(lái)說(shuō)，圓盤是產(chǎn)生徑向流的主要原因。徑向流攪拌槳能夠在槳葉末端產(chǎn)生很強(qiáng)的剪切作用，易形成湍流流動(dòng)，有利于各相的均勻混合，但是它把攪拌槽內(nèi)的介質(zhì)分為以攪拌槳為界的上下兩個(gè)循環(huán)區(qū)，使攪拌槽的整體循環(huán)混合效果變差。Costes等[2]研究了Rushton槳攪拌槽內(nèi)的平均流場(chǎng)和湍流特性，通過(guò)分析擋板所在平面和相鄰兩擋板中間平面處的速度矢量圖，得出在高雷諾數(shù)下，槽內(nèi)無(wú)因次的平均速度和脈動(dòng)速度的分布幾乎與雷諾數(shù)無(wú)關(guān)。CFD可以模擬不同攪拌槳型式、尺寸和離底距離等對(duì)槽內(nèi)流動(dòng)場(chǎng)的影響。李志鵬[5]對(duì)CBY攪拌槳進(jìn)行了數(shù)值分析，模擬了CBY 槳的流動(dòng)場(chǎng)。王振松等[7]對(duì)固液攪拌槽內(nèi)槽
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