叶国林 朱俊杰

（1.广东万家乐燃气具有限公司 佛山 528300； 2.河源职业技术学院 河源 517000）

引言

破壁机是这几年来比较热门的养生小家电，它能够打破食物细胞壁，实现细腻口感以及食物营养的充分释放，可以制作各种新鲜美味的饮品、果汁、煲粥炖汤等。许多企业通过调整破壁机的相关结构参数来改善粉碎效果，但对破壁机流场中相关的流动特性及搅打研磨的技术研究不透彻，导致耗费大量的人力和物力。而流体仿真分析使研究者通过图像来查看流场的流动情况，具有成本低、速度快等优点。

本文利用流体动力学软件FLUENT对我司某款破壁机进行分析并得出搅打区域的流动特性，让我们对破壁机搅打区域流体运动速度、湍动能、刀片表面的压力及剪切力的分布规律有了进一步的理解，影响家用破壁机的搅打研磨的关键因素比较容易分析出来，为破壁机搅打区域结构优化提供一定的理论依据[1]。

1 流体域处理与网格划分

1.1 破壁机流体域的处理

选用我司某款破壁机的杯体组件，画出杯体区域及刀片的UG NX8三维模型并保持刀轴轴线与Z轴重合，如图1所示，杯体底直径D1为105.6 mm，杯体顶直径D5为145.2 mm，动域直径D2为85 mm，动域高度H1为30 mm，刀片轴直径D3为12 mm。由于破壁机的容量范围一般为1500 mL左右，近似计算搅打区域高度H2为120 mm，刀片的最大直径D4为72 mm，刀片与杯体底距离为 21 mm，破壁机搅打区域充满液体水，电机转速N=20 000转/分钟，利用布尔运算将三维模型简化为杯体静止区域和刀片转动区域[2]。……