加压釜搅拌槽气液两相流动的数值模拟.pdfVIP

2012年8月 云南冶金 Aug．2012 第41卷第 4期 (总第 235期) YUNNAN METALLURGY Vo1．41．No．4 (Sum235) 加压釜搅拌槽气液两相流动的数值模拟 焦 飞 ，毛 静 ，张连凯 (1．北京化工大学机 电工程学院，北京 100029； 2．北京环峰化工机械实验厂 ，北京 100029) 摘 要：利用计算流体力学 (CFD)软件 Fluent，对某冶炼厂现有搅拌器和优化后搅拌器搅拌槽 内的气液两 相流动和混合进行了数值模拟，对比了两种搅拌器搅拌槽内的速度分布、局部气含率和搅拌功率。计算结果表 明，优化后的搅拌器搅拌混合效果和气体分散优于现有搅拌器，且搅拌功率基本不变。 关键词：数值模拟；搅拌槽；气液两相；计算流体力学 中图分类号：TF061 文献标识码：A 文章编号：1006-0308 (2012)04-0031—04 NumericalSimulationofGas-LiquidTwo-PhaseFlow inAgitator TankofAutoclave JIAO Fei，MAOJing，ZHANG Lian—kai (1．MechatronicEngineeringCollegeofBeijingUniversityof ChemicalTechnology，Beijing100029，China； 2．BeijingHuangfengChemicalMachineryExperimentalPlant，Beijing100029，China) ABSTRACT：Thenumericalsimulationongas—liquidtwo—phaseflowandmixintheagitationtankoftheexistingagitatorandthe optimizedagitatorinasmeltingplantwerecarriedoutbymeansofComputationalFluidDynamics(CFD)softwareFluent，inwhichtheve- locitydistribution，localgasvolumefractionandagitationpowerintheagitationtankoftwokindsofagitatorswerecontrasted．Thecalcula— tionresultsshowthatthestirringandmixingeffectsandgasdiffusionoftheoptimizedagitatoraresuperiortothoseoftheexistingagitator， andtheagitationpowerbasicallyremainsunchanged． KEYWORDS：numericalsimulation：agitationtank；gas—liquidtwo—phase；ComputationalFluidDynamics(CFD) 机械搅拌设备广泛应用于化工、冶金、食品、 部流场特性及气体分布，与实验结果吻合较好。 石油等工业过程，主要涉及固液、液液、气液的混 本文采用CFD软件 Fluent对某冶炼厂现有搅 合及分散、强化传热等多相流动问题。尽管搅拌器 拌器和优化后搅拌器搅拌槽内气液两相流动和混合 结构 比较简单，但搅拌槽 内的流体流动和混合过程 进行模拟，并进行两种搅拌器搅拌槽 内的速度分 却很复杂 。目前，半经验方法是搅拌器设计和放大 布、局部气含率和搅拌功率的对比，为搅拌器的结