王建明， 邱钦宇， 何讯超

(山东大学 机械工程学院，山东 济南 250061)

0 引言

在液体环境中添加固体催化剂可以催化液体环境中的化学反应，这是工业上常用的提高生产效率的做法，但是单纯添加固体催化剂可能会产生固体催化剂在液体中的漂浮或沉降，所以需要搅拌使固体催化剂游离在液体环境，这一过程的固体、液体甚至气体的混合状态会因催化剂的性质或搅拌的参数而有所不同，对此，国内外学者展开了诸多研究.在计算固-液两相流混合问题时，多数学者将固体相和液体相均视为连续的流体，通过获取各相的浓度及分布状况来描述混合效果，这种替代方法忽视了离散介质的形状、粒级及其相互作用[1].曾彤等开展水模实验研究，主要分析搅拌器转速及浸没深度与固体颗粒卷吸数量和卷吸高度的关系，并得到最优的搅拌器转速和浸没深度的阈值[2].童长仁等采用滑动网格法和VOF法，对容器形状、有无挡板和挡板宽度等影响自由液面形状的因素进行研究，结果表明：在无挡板圆柱形容器中，自由液面漩涡深度与搅拌器转速呈近似线性关系，有无挡板的方形容器均能抑制水平环流造成的漩涡[3].杨锋苓等以中心和偏心无挡板搅拌槽为研究对象，首次采用分离涡模型和VOF法研究搅拌槽内湍流状态下的自由表面及流场特性，发现仿真结果稍低于文献中的实验结果，证明该方法适用于研究搅拌槽内自由表面的流动……