戚 振

（泰安市特种设备检验研究院，山东泰安 271000）

0 引言

搅拌桨的功率准数是搅拌装置设计所用到的最基本的参数[1]，它决定着设备的投入以及运行成本[2]。桨式搅拌器是最简单的搅拌桨形式，在工业中的应用也比较普遍。组合桨的气液搅拌可采用计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）方法进行研究。CFD是一种研究流体运动的辅助模拟计算软件，可以清晰地呈现流体运动云图，也可以分析热传导等相关特性，可较为真实地反映现场工况，根据现场工况设置边界条件得出接近实际的计算结果。其具体操作步骤如下：在时域和空间领域，将非线性的连续场离散成为一系列有限点，这些有限点上的计算数值组合起来可近似为连续解，这样就将连续体的无限解转换为有限点上的近似解，离散点越多计算数值越精确，最终求出连续场的数值。

1 数值模拟方案设计

1.1 CFD理论

流体动力学涉及范围广，问题解决棘手，目前常用的计算方法有3种，分别为CFD数值计算、理论分析以及实验模拟，此3种方法各有其适用的环境。理论分析方法有其优缺点。其优点是：计算结果的适用性，可以揭示流体流动的固有规律，是指导实验测试分析和展示新的CFD数值模拟方法的理论依据。而其缺点是：为了解决非线性问题，分析结果往往只能在几个流程问题中得到；理论分析要求研究人员必须掌握更高的数学能力和理论素质。

CFD研究方法需要较少的时间和费用投入，可以很好地解决理论上的不足、试验上的缺陷，计算结果可靠性高。……