不同转速下搅拌器混合效果数值模拟

搅拌功率准数与雷诺数的曲线摘要：I.引言- 介绍搅拌功率准数与雷诺数- 阐述曲线对工程应用的重要性II.搅拌功率准数与雷诺数曲线的定义与性质- 定义搅拌功率准数与雷诺数- 描述曲线形状与特点- 解释曲线的物理意义III.搅拌功率准数与雷诺数曲线在工程中的应用- 分析搅拌过程中流体动力学行为- 为搅拌器设计提供依据- 预测混合效果与能耗IV.搅拌功率准数与雷诺数曲线的实验与数值模拟- 实验方法与步骤- 数值模拟技术- 结果分析与讨论V.结论- 总结搅拌功率准数与雷诺数曲线的重要性- 展望未来研究方向与工程应用前景正文：搅拌功率准数与雷诺数曲线是流体力学中搅拌过程研究领域的重要内容。

搅拌功率准数描述了搅拌器在单位时间内所做的功率，而雷诺数则反映了流体流动状态的无量纲参数。

搅拌功率准数与雷诺数曲线是将这两个参数相互关联的产物，对于分析搅拌过程中的流体动力学行为以及预测混合效果与能耗具有重要意义。

搅拌功率准数与雷诺数曲线具有特定的定义与性质。

首先，搅拌功率准数是搅拌器在单位时间内所做的功率，单位通常为瓦特。

雷诺数则是由流体的密度、速度、粘度和特征长度等无量纲参数组成，用于描述流体流动状态。

曲线将这两个参数相互关联，展示了搅拌器在不同工况下的工作性能。

在工程实践中，搅拌功率准数与雷诺数曲线具有广泛的应用。

通过对曲线的分析，可以了解搅拌过程中流体的动力学行为，为搅拌器的设计与优化提供依据。

此外，根据曲线还可以预测混合效果与能耗，为实际工程应用提供指导。

为了研究搅拌功率准数与雷诺数曲线，研究人员采用了实验与数值模拟相结合的方法。

实验过程中，通过测量搅拌器在特定工况下的功率和流体的雷诺数，获取数据并绘制曲线。

数值模拟则利用计算流体力学方法，模拟搅拌过程中的流体动力学行为，从而得到相应的曲线。

实验与数值模拟结果的对比分析，有助于更好地理解搅拌功率准数与雷诺数曲线的相关性质。

总之，搅拌功率准数与雷诺数曲线在搅拌过程研究领域具有重要的理论和实际意义。

双层搅拌气液反应器的CFD模拟王嘉骏*，冯连芳，顾雪萍，杨富军（浙江大学化学工程与生物工程系 聚合反应工程国家重点实验室，浙江杭州 310027）摘要：气液分散过程在工业中广泛应用，目前对多层叶轮在气液分散过程中应用的数值模拟研究很少。

首先应用流体力学软件FLUENT对搅拌槽内双层搅拌桨（提升式斜叶涡轮PTU和圆盘式涡轮DT）的单相流场进行了模拟，并与激光多普勒测速仪LDV测试结果进行了比较。

进一步对气液两相流进行三维CFD非稳态模拟，研究了带气体分布器的两层搅拌桨组合在不同转速和气速条件下的速度场和气含率分布等。

实验结果表明，底部提升式斜叶涡轮PTU和圆盘式涡轮DT可形成较强的气体再循环流，从而提高气含率。

模拟过程采用双流体模型和标准k－ε湍流模型，并采用滑移网格方法来处理搅拌器和挡板的相对移动。

最后分别采用两种曳力系数模型，考察气液间曳力对气液动力学的影响。

关键词：搅拌反应器 气体分散 CFD 混合 双流体模型引言由于搅拌反应器在工业中的广泛应用，近三十年来，对搅拌槽内气一液两相分散特性已得到了广泛研究。

目前已发表的文献中对两层桨的气－液分散特性的研究，多数仍是采用传统的六叶圆盘涡轮桨进行的，由于该桨型具有明显的分区特征，对于全槽的轴向混合极为不利[1]。

而对实际工业过程所需的由不同桨型构成的多层组合桨的气液分散特性研究较少。

另外，目前的大量研究仍局限于实验研究多层桨搅拌釜的混合时间、搅拌功率以及传热系数和气液分散等宏观现象，而对其数值模拟的微观研究还比较少。

采用计算流体力学方法CFD研究搅拌反应器内的流动场已经取得了很大进展，国内外对搅拌器的数值模拟方面已经做了不少的研究工作，但对搅拌反应器内多相体系的CFD模拟研究还很缺乏[2,3]。

本文应用LDV对多层搅拌桨的单相流场进行了测量，然后采用CFD方法对单相体系和气液两相体系进行模拟，与实验结果进行了比较，并分析了不同气液曳力模型的模拟效果。

基于EDEM的搅拌机混合均匀度仿真分析*王晓伟 陈庆照 王海洋山东建筑大学 济南 250101摘要：文中针对烧结砖用双轴搅拌机搅拌叶片不同安装角对搅拌混合均匀度的影响进行了仿真研究。

首先分析了物料颗粒性质及其搅拌中的碰撞运动，选择了合适的颗粒接触模型和颗粒模型，其次建立了3种搅拌叶片安装角的搅拌机模型，并利用EDEM仿真软件对搅拌混合过程进行了模拟仿真，对比分析了搅拌叶片不同安装角下的物料离散系数，得到搅拌叶片的最佳安装角度，此时物料离散系数最小，混合均匀度最好。

关键词：双轴搅拌机；EDEM；离散系数；均匀度中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2023）16-0024-06Abstract: In this paper, the influence of different installation angles of mixing blades on mixing uniformity of double-shaft mixer for sintered brick was simulated. Firstly, the properties of material particles and the collision motion in stirring were analyzed, and the appropriate particle contact model and particle model were selected. Secondly, three mixer models with different installation angles of stirring blades were established, and the stirring process was simulated by EDEM simulation software, so as to compare and analyze the material dispersion coefficient under different installation angles of stirring blades and get the best installation angle of stirring blades with the smallest dispersion coefficient and the best mixing uniformity. Keywords:double-shaft mixer；EDEM；discrete coefficient；uniformity0 引言烧结砖由不同原料搅拌混合后烧制而成，原料混合均匀程度会严重影响烧结砖的烧成质量[1]。

基于Fluent的搅拌器固液两相流数值模拟
谭欢;郑维师;王正金
【期刊名称】《机电工程技术》
【年(卷),期】2022(51)9
【摘要】固液两项混合是工业中比较常见的现象,然而固液混合不均的现象时有发生,其中转速对固液混合影响相对较大,因此需要分析转速对双层搅拌器内流体流动状态和固相颗粒分布的影响。

针对双层搅拌桨的搅拌器,运用流体仿真软件Fluent 对其固液混合的流场特性进行数值模拟。

选用Mixture多相流模型、RNG k-ε湍流模型和多重参考系模型(MRF)进行仿真,在稳态条件下模拟搅拌器内的速度分布和不同转速下固体颗粒体积的分布情况。

结果表明:搅拌器类型为径向流搅拌器,搅拌桨附件出现明显的径向流动,并且在高速旋转下都存在打旋的现象,搅拌器内的固体颗粒在350 r/min的转速下达到完全离底悬浮,随着转速的继续增加搅拌器内固体颗粒的分布没有明显变化。

该研究结果可为搅拌工艺拟定和搅拌器结构设计提供一定的科学依据。

【总页数】3页(P191-193)
【作者】谭欢;郑维师;王正金
【作者单位】中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TQ027.2
【相关文献】
1.基于 FLUENT 气固两相流数值模拟与分析
2.基于Fluent模拟的垂直上升管中液液两相流的数值模拟
3.基于FLUENT的双螺带混合机固液\r两相流数值模拟
4.基于Fluent的旋风分离器气固两相流数值模拟
5.深海搅拌器内固-液两相流的数值模拟
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搅拌功率准数np表搅拌功率准数(np)是描述流体在搅拌过程中所需能量的物理量，它是评价搅拌设备效率和搅拌工艺参数的重要指标。

通过准确测量和计算搅拌功率准数，可以优化搅拌设备的设计和操作，提高生产效率和质量。

搅拌过程中的能量消耗主要来自于搅拌物料的摩擦、剪切和压缩等作用。

搅拌功率准数是用来衡量这些能量消耗的指标，它与搅拌设备的转速、搅拌器形状、液体性质等因素密切相关。

在搅拌功率准数的研究中，研究者们通过大量的实验和数值模拟，建立了一系列的np表。

这些np表记录了不同搅拌条件下的搅拌功率准数，为搅拌设备的设计和操作提供了重要的参考。

以液体搅拌为例，根据液体的性质和搅拌器的形状，可以选择不同的np表来计算搅拌功率准数。

在实际应用中，选择适合的np表可以有效地减少能量消耗，提高搅拌效果。

除了液体搅拌，搅拌功率准数在固体悬浮体系、气液两相搅拌等领域也有广泛的应用。

无论是工业生产中的化工反应搅拌，还是实验室中的生物反应搅拌，搅拌功率准数都是一个重要的参数。

搅拌功率准数的研究不仅仅是为了提高生产效率和质量，还可以为搅拌过程的优化提供理论基础。

通过对搅拌功率准数的研究，可以揭示搅拌过程中的流体力学特性，优化搅拌设备的结构和操作方式，减少能量消耗，降低生产成本。

在实际应用中，搅拌功率准数的计算可以通过实验测量和数值模拟两种方法进行。

实验测量是最直接的方法，通过在实际搅拌装置中测量搅拌功率和相关参数，然后根据np表进行计算。

数值模拟则是一种间接的方法，通过建立搅拌过程的数学模型，利用计算机进行仿真计算，得到搅拌功率准数。

在实际应用中，选择合适的计算方法和np表是十分重要的。

不同的搅拌条件和液体性质可能需要不同的计算方法和np表。

因此，需要根据具体情况进行选择，并确保计算的准确性和可靠性。

搅拌功率准数是评价搅拌设备效率和搅拌工艺参数的重要指标。

通过准确测量和计算搅拌功率准数，可以优化搅拌设备的设计和操作，提高生产效率和质量。

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第9期·3294·化 工 进展旋转流化床粉体混合机混合效果数值模拟和实验验证陈程1，刘雪东1,2，罗召威1，崔树旗1，谈志超1（1常州大学机械工程学院，江苏 常州 213164；2江苏省绿色过程装备重点实验室，江苏 常州 213164） 摘要：为了对旋转流化床粉体混合机进行优化设计，采用CFD-DEM 联合仿真的方法，对旋转流化床粉体混合机内球形颗粒的混合过程进行数值模拟，通过Lacey 指数具体评价颗粒的混合效果，研究了进气管倾斜角度、进气管布置方式、进气方式对球形颗粒混合效果的影响，并进行球形颗粒混合实验验证。

结果表明，进气管最合适的倾斜角度应保证气流作用区域面积恰好为底部颗粒物料区域面积的一半。

进气管水平布置时能够保证很好的混合质量及较快的混合速率。

脉冲及连续方式进气均能实现均匀混合，脉冲进气方式比连续进气方式耗气量更低。

颗粒混合实验有很好的混合效果，与数值模拟的结果具有较高的一致性，从而获得了一种混合效果优越的结构形式，进气管倾斜角度α=35°，水平布置。

关键词：旋转流化床；数值模拟；CFD-DEM 联合仿真；混合；优化设计中图分类号：TQ027.1 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）09–3294–09 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2018-0039Numerical simulation and experimental verification of mixing effect inrotating fluidized bed powder mixerCHEN Cheng 1，LIU Xuedong 1,2，LUO Zhaowei 1，CUI Shuqi 1，TAN Zhichao 1（1School of Mechanical Engineering ，Changzhou University ，Changzhou 213164，Jiangsu ，China ；2Jiangsu KeyLaboratory of Green Process Equipment ，Changzhou University ，Changzhou 213164，Jiangsu ，China ）Abstract ：In order to get structure optimal design of a rotating fluidized bed powder mixer, the mixing progress of spherical powder granules in a rotating fluidized bed powder mixer was simulated by a combined approach of computational fluid dynamics (CFD) and discrete element method (DEM). Lacey mix index was used to quantitatively analyze the mixing degree of granules in the mixer. The effects of different parameters including the tilt angle of the intake pipe, the arrangement of the intake pipe and intake method were studied respectively. To verify the mixing performance of the rotating fluidized bed powder mixer, a granule mixing experiment was carried out. Simulation results showed that the most appropriate angle of intake pipe should ensure the area of airflow is just half of the area of granular materials in the bottom of the mixer. Besides, if the intake pipe is horizontal arranged, effective mixing quality and mixing rate could be achieved. Moreover, whether the intake is continuous or pulsed, spherical granules could achieve uniform mixing. Compared with the continuous intake ，the air comsumption of pulsed intake was less. Finally, the powder mixing experimental results showed a positive mixing quality, which were in good agreement with the numerical data. It could be drawn that it is a structure with superior mixing effect if the intake pipe is tilted at an angle of 35 degrees and horizontal arranged.Key words ：rotating fluidized bed ；numerical simulation ；computational fluid dynamics - discrete element method coupling ；mixing ；optimal design研发。