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搅拌槽内固-液悬浮的数值模拟  
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【英文题名】 Numeerical Simulation of Solid/Liquid Suspension Process in Stirred Tank
【作者】 钟丽;
【导师】 黄雄斌; 贾志刚;
【学位授予单位】 北京化工大学;
【学科专业名称】 化学工程
【学位年度】 2003
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 北京化工大学
【网络出版投稿时间】 2004-12-24
【关键词】 搅拌槽; 速度分布; 计算流体力学(CFD); 功率曲线; 固-液悬浮; 离底悬浮临界转速;
【英文关键词】 stirred tank; liquid velocity distribution; Computational Fluid Dynamics (CFD); power curve; solid-liquid suspension; just-suspended impeller speed;
【中文摘要】 搅拌设备普遍应用在化工、食品、冶金、造纸、石油和水处理等行业中,其中固液两相搅拌操作是最常见的操作技术。对固液悬浮搅拌槽中的固液两相流场进行研究,进而讨论固体浓度对搅拌槽内液相流场的影响规律,是固液搅拌研究工作的重要组成部分。目前对其虽然已有许多的实验和理论研究,但有关的理论及设计方法仍不完善。近年来,利用计算流体力学(CFD)的方法研究搅拌设备内的流动和混合特性逐渐发展起来。CFD技术以其卓越的优势,对未来搅拌设备的研究、开发与设计所产生的影响不可估量。 本文首先利用商业CFD软件(FLUENT),用计算流体力学的方法研究了搅拌器的功率曲线。对不同雷诺数范围分别进行了模拟。流动场的计算采用多重参考系法。计算得到的功率曲线与文献数据趋于一致。在过渡流区域,选用不同的方法进行模拟,与文献数据比较,对比分析各种方法在这一区域的特点。计算结果表明,在过渡流区采用不同的方法计算得到的功率准数基本相同。 使用FLUENT软件对固-液搅拌槽内颗粒离底悬浮临界转速进行了CFD数值模拟。搅拌槽直径T=500mm,均布四块挡板,搅拌桨为标准六直叶涡轮桨。两相物系为石英砂-水,固体体积浓度...
【英文摘要】 Mixing equipments are widely used in many industry processes. Solid-liquid suspension is one of the most important processes in stirred operations. For the fluid flow in solid-liquid stirred tank, it is important to study velocity distributions for both solid and liquid in the tank, and then to investigate the influence of particle concentration on liquid velocity distribution. The new method of using Computational Fluid Dynamics (CFD) for the study of flow and mixing characteristics in stirred tank is adop...

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