杨 红，张远新，王程祥，肖 臻，舒安庆

（武汉工程大学机电学院,湖北 武汉 430073）

搅拌与混合操作，是最常规的过程单元操作之一。当今的搅拌技术已进入快速发展时期，并积累了大量可用于分析和预测混合体系的设计经验和关联式，但由于流体混合体系的多样性和物料本身流变特性的复杂性，导致了流场的复杂多变。目前对于搅拌设备的选型和设计，主要依据为搅拌槽内的宏观流动特性。研究者对搅拌槽内的宏观流动特性进行充分的研究，可以给出定性化判据和标准，但其经验性较强，依赖于小规模试验结果，不能预测真实过程中各种场及搅拌槽内过程特性，因此很难向几何参数、操作条件不同的过程推广，对其优劣难以用理论预测，因而研究的重点越来越注重于对搅拌的微观研究。从更微观更本质的角度，采用先进的测试手段和计算流体力学方法，获取搅拌设备中的速度场、温度场和浓度场，不仅对搅拌与混合设备的优化设计具有重要的经济意义，而且对放大和混合的基础研究，具有现实的理论意义[1～2]。

对搅拌设备内部流场测量的实验装置，一般比较昂贵，实验周期长，有些过程甚至无法实验测量，而CFD 软件的出现，极大地促进了搅拌混合研究。CFD 最重要的应用，是对流场的分析，可以明确在不同搅拌器的型式、尺寸、离底距离等条件下，流场对混合、悬浮和分散等过程的影响，即CFD 流动、能量耗散等的计算可视化。从而使用户可以直观地了解釜内的混合情况，帮助用户确定已存在系统中的问题，指导用户进行搅拌器的优化设计[3-8]。……