搅拌槽流场特性的大涡模拟研究

摘要：

采用大涡模型结合气液两相流时均方程，对六直叶圆盘涡轮搅拌槽内的流场特性进行了数值模拟。自由水面的捕捉用VOF（Volume of Fluid）法，用Simplec方法求解控制方程。通过模拟得到了搅拌槽内复杂的双涡旋流场结构、转轮叶端尾涡的发展变化情况以及轴向流速的分布规律。通过对比大涡模拟与RNGκ-ε的计算结果，得知大涡模型能模拟出流场内瞬时旋涡的发展变化过程，反映出挡板的存在破坏了圆形搅拌槽的流通模式，提高了叶片附近的混合效率；桨叶区域湍流呈现明显的各向异性，时均流速存在明显的波动性。从而证明了用大涡模拟探讨搅拌槽内湍流现象及流场结构的可靠性。

关键词：搅拌槽、数值模拟、湍流结构

分类号：O351.3;O242.1(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金51178391；陕西省西北旱区生态水利工程重点实验室开放基金106-221223；中央财政支持地方高校发展专项资金特色重点学科106-00X101资助项目．

在线出版日期：2014-11-13（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：634-639,651