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D-T型双轴卧式搅拌装置半釜持液量时功率特性的数值模拟

2011-07-19冯惠生李文秀张志刚余国琮

冯惠生,杨 腾,李文秀,张志刚,余国琮

(1. 天津大学化工学院,天津 300072;2. 沈阳化工大学化学工程学院,沈阳 110142)

带有搅拌结构的卧式再沸器是解决高黏度、强热敏性物系的分离纯化难题的重要途径[1-3].卧式双轴设备特别适用于高黏、超高黏和带有粉体物系的混合,转动时两轴上的搅拌构件之间以及它们与容器内壁之间相互刮擦从而具有自清洁功能,更有利于强化传质传热过程.卧式双轴 T型搅拌器[4]是一种常见的结构简单且具有部分自清洁功能的高黏度搅拌设备;日本三菱重工公司生产了搅拌构件为椭圆盘状具有自清洁功能的卧式双轴搅拌器[5];瑞士List公司生产的卧式双轴搅拌机,主搅拌轴上有许多被捏合杆连在一起的盘片,捏合杆略有倾斜,使物料在进行径向混合的同时能受到一个轴向的输送力,清洁轴装有一排倾斜的捏合框,通过两轴上的元件相互啮合,从而使搅拌器具有自清洁功能[6].

高黏度流体的搅拌过程中需要很大的能耗,在搅拌设备的设计和放大中,搅拌功率是很重要的参数,它直接影响搅拌槽内流动状况和传质传热的强度.

近些年,研究者们主要通过实验的方法对各种卧式搅拌装置的功率特性进行了研究.冯连芳等[4,7]对卧式双轴 T型自清洁反应器在非牛顿流体及牛顿流体中搅拌功率特性进行了实验研究.随着计算流体力学的发展,通过 CFD方法来预测搅拌功率能够获得良好的结果.Letellier等[8]应用CFD方法获得了多……

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