贾慧灵，齐岩，李沼希

（1内蒙古科技大学机械工程学院，内蒙古 包头 014010；2北京化工大学材料科学与工程学院，北京 100029）

圆盘涡轮式桨叶对搅拌槽混合特性影响的CFD研究

贾慧灵1，2，齐岩1，李沼希1

（1内蒙古科技大学机械工程学院，内蒙古 包头 014010；2北京化工大学材料科学与工程学院，北京 100029）

利用 CFD 技术对圆盘涡轮式搅拌槽内的浓度场进行数值模拟研究，主要考察了常见的平直桨叶（90°）、斜桨叶（60°和45°）的安装位置对混合时间θm、单位体积混合能Wr和浓度标准差σ的影响。在标准安装高度的平直桨叶下，对槽内速度进行分析，得到的数据与实验值非常吻合。研究表明:圆盘涡轮式桨叶由标准安装高度降低时，搅拌槽内的流型由径向流转变为轴向流，并且90°、60°和45°的转变为轴向流的相对安装高度（C/H）分别为0.20、0.233和0.267；混合时间是由槽内顶部和底部检测位置决定的；桨叶的标准相对安装高度（C/H=1/3）并不是混合性能最优的位置，针对90°、60°和 45°三种倾角的桨叶，在相对安装高度分别为0.213、0.267和0.320时的搅拌混合性能最佳；综合考虑省时、节能和混合均匀性的因素，倾角为45°的桨叶最佳，60°的桨叶次之。

圆盘涡轮式桨叶；混合性能；安装高度；倾角；计算流体力学

在医药、染料、精细化工产品生产中，结晶态产品对人们的衣食住行具有异常重要的地位[1]。快速反应原料的混合程度直接影响了结晶产品的质量，结晶产品的结晶过程常在搅拌槽内完成，搅拌槽内桨叶是影响混合程度的关键部件。实验研究桨叶对混合性能的影响常常受到物理模型和环境的限制，而计算流体动力学（CFD）模拟技术为搅拌槽内桨叶的优化设计提供了一种省时、经济和数据详细完整的有效研究方法[2]。……