【摘 要】
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本文研究有挡板的标准Rushton桨搅拌槽中固相为细长颗粒的固液两相层流,与此同时,模拟细长颗粒在三维流场(搅拌槽)中的取向.对流场模拟时,采用两流体模型,改进的内外迭代法.对颗粒取向处理时,没有采用文献中较常用的Jeffery方程和欧拉角等物理参数,而是从刚性颗粒的转动方程出发,直接得到细长颗粒的取向.搅拌槽中细长颗粒取向变化比较复杂:距离搅拌桨较远的区域,颗粒与水平面间的夹角变化平缓.距离搅拌
【机 构】
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中科院过程工程研究所,北京100080;清华大学环境科学与工程系,北京100084 中科院过程工程
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本文研究有挡板的标准Rushton桨搅拌槽中固相为细长颗粒的固液两相层流,与此同时,模拟细长颗粒在三维流场(搅拌槽)中的取向.对流场模拟时,采用两流体模型,改进的内外迭代法.对颗粒取向处理时,没有采用文献中较常用的Jeffery方程和欧拉角等物理参数,而是从刚性颗粒的转动方程出发,直接得到细长颗粒的取向.搅拌槽中细长颗粒取向变化比较复杂:距离搅拌桨较远的区域,颗粒与水平面间的夹角变化平缓.距离搅拌桨较近的区域,槽中心处夹角变化较小,随着径向距离的增大,与水平面间的夹角逐渐增大.考虑到细长颗粒形状的特殊性,文中还模拟了固相为与细长颗粒等体积球形颗粒时的固液两相层流流场,并与细长颗粒的层流流场作了比较.模拟结果表明,形状的差别对流场影响不大,仅在搅拌桨排出流区,径向速度略有差别.
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