组合桨搅拌槽内混合过程的实验研究及大涡模拟

摘要：

采用实验研究和数值模拟相结合的方法对直径为0.19m的三层组合桨(HEDT +2WHU)搅拌反应器(直径0.48m)内的混合过程进行了研究.实验采用褪色法和光功率计相结合的方式,考察了7个不同监测点对混合效果的响应情况,并利用高速相机记录了示踪剂在反应器内的浓度分布随时间的变化.数值模拟采用LES模型对反应器内的混合特性进行研究,并与标准k-ε模型的模拟结果和实验数据进行对比.结果表明示踪剂从液面加入后,依次到达中层桨上方、顶层桨和中层桨之间以及底层桨下方的3个循环子域,在每个子域中,示踪剂先进行轴向扩散再沿径向和切向扩散；中层桨位置处测得的混合时间最短,并分别向液面和槽底依次增大；LES预测的示踪剂浓度分布与实验结果吻合,而标准k-ε模型预测的示踪剂浓度分布不准确；数值模型预测的混合时间在轴向的分布与实验吻合,数值偏大,标准k-ε模型的预测偏差为35％,LES预测的偏差降低到14％.

关键词：组合桨、搅拌槽、混合时间、大涡模拟

所属期刊栏目：38

分类号：TQ027(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金20821004/20990224

在线出版日期：2012-03-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：22-28