流固耦合的多层搅拌反应器振动特性研究

摘要：

针对某型号搅拌反应器搅拌主轴因振动断裂的问题,基于流固耦合理论,采用CFD和FEM相结合的单向耦合稳态的数值模拟以及经验公式计算方法.在考虑流场作用的条件下分析多种方法得出搅拌器的临界转速结果.分析主轴断裂的原因及影响搅拌器的固有频率的流体因素,并对主轴结构进行改进.得出结论:主轴驱动电机转速大于主轴的最低设计转速是主轴产生振动断裂的主要原因;搅拌介质的流体力和阻尼作用对搅拌器的固有频率均有影响;可以将主轴适当加粗以提高其临界转速,从而远离共振范围并有效解决振动问题;采用流固耦合的方法能够考虑搅拌器转动、流体载荷和搅拌桨叶的影响.其计算结果比经验公式更接近实际情况.

关键词：搅拌反应器、流固耦合、临界转速、CFD

所属期刊栏目：36

分类号：TB533+.1;TF351.5+2(声学工程)

资助基金：长江学者和创新团队发展计划IRT1266;国家自然科学基金51375282;山东省自然科学基金ZR2014EEM018

在线出版日期：2017-08-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：133-137,167