， ， (南京工业大学 机械与动力工程学院， 江苏 南京　211816)

固-液悬浮是过程工业中的一种典型单元操作，以实现颗粒的有效悬浮为主要目的，在食品、冶金、石油等行业均有广泛应用。搅拌槽是典型的固-液悬浮设备，结构设计合理的搅拌槽可使颗粒分布均匀，防止固体沉淀[1-3]。近年来，计算流体力学(CFD)技术的发展促进了搅拌槽的优化设计，利用CFD技术对搅拌槽进行数值模拟,极大地解除了实验设备、实验规模、实验成本及实验周期等对研究者在两相流的混合时间预测[4-7]、气液分散体系[8-10]等方面研究工作的制约，因而越来越受到研究人员的重视。目前有关搅拌槽固-液悬浮的研究，主要集中在临界悬浮转速以及悬浮高度方面，而关于挡板设置对搅拌釜内固-液悬浮影响的研究则比较少[11-12]。

文中利用计算流体力学软件Fluent对双层圆盘涡轮搅拌槽内固-液两相流场进行数值模拟，考察了搅拌槽内挡板数量对流场的影响，以及挡板设置对于搅拌槽内固-液临界悬浮转速的影响，为现实的工业生产提供一定的理论依据。

1　搅拌槽几何模型及模拟方法

1.1　模型结构

本文的计算模型与RUTHERFORD等[13-14]试验所用的搅拌槽模型一致，为直径d=294 mm的圆柱形平底搅拌槽，槽内均布4块挡板，每块挡板宽为b=d/10=29.4 mm,全部距搅拌槽壁5 mm。釜内液位高度H=d。槽内上下两层桨叶均采用标准六直叶圆盘涡轮桨对颗粒进行搅拌悬浮，搅拌桨直径D=d/3=98 mm，下层桨距离釜底距离为0.25d=73.5 mm，上层桨距离釜底位置为0.75d=220.5 mm，搅拌转速取250 r/min。

计算物系液相密度为998 kg/m3，动力黏度为0.001 Pa·s，固体的颗粒密度为2×103kg/m3，颗粒直径为50 μm。……