热管搅拌反应釜内综合性能的数值模拟

摘要：

将热管技术应用于高放热搅拌反应釜，用椭圆截面热管代替矩形挡板。以糖精钠生产中酰胺化工序中的反应为依托，设计出新型热管搅拌釜。基于ANSYS中Fluent模块，编写热量源项用户自定义函数（UDF），以表征搅拌过程中釜内液体实际散热状况，采用数值模拟的方法，综合考察3个结构参数和搅拌转速对釜内最优温度持续时间、搅拌混合均匀时间等性能参数的影响。搅拌转速对釜内性能影响的权重远大于3个结构参数，就最优温度持续时间而言，搅拌器安装角度>热管中心线到釜壁距离>搅拌器下层桨到釜底距离；就搅拌混合均匀时间而言，搅拌器下层桨到釜底距离>搅拌器安装角度>热管中心线到釜壁距离。同时模拟出单个因素对搅拌釜性能的影响，并分别优选出热管中心线到釜壁距离为85mm，搅拌器下层桨到釜底距离为340mm，搅拌器安装角为0°，搅拌转速为240r/min。

关键词：反应釜、热管、数值模拟、最优温度、混合

分类号：TQ027.2;TQ018(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金51176174;河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目。

在线出版日期：2014-09-23（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：2273-2278,2285