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本课题以机械乳化法制备窄粒径分布的微米级二甲基硅油乳液,并用计算流体力学软件(FLUENT)模拟乳化设备内部流场。以500,000mm2/s的二甲基硅油为原料、AEO3、AEO7、OP乳化剂为复配乳化剂,增稠剂CJ为稳定剂在常温下制备硅油乳液。用单因素实验方法讨论了不同复配乳化剂对乳液粒径分布的影响。结果表明:以AEO3、AEO7、OP乳化剂为复配乳化剂乳化效果好,经历冻融实验、沉降实验、分散性实验都保持很好的稳定性。以制备小粒径窄分布的乳液为目标,用正交试验优化了二甲基硅油、AEO3、AEO7、OP的配比,最佳原料配比为:二甲基硅油、AEO3、AEO7、OP分别为乳液质量的50 %、2 %、2 %和1 %。采用单因素实验方法讨论了乳化方式、乳化时间、搅拌转速对乳胶粒粒径分布的影响,结果表明:复配乳化剂的质量分数为5 %,搅拌转速1200 r·min-1,乳化时间80min时分子量分布较窄;在一定乳化时间内随着乳化时间的延长,乳胶粒粒径分布变窄;在一定搅拌强度范围内随着搅拌转速增加,乳胶粒粒径分布变窄。当今计算机技术高速的发展,为解决物理问题提供精确的数值算法。计算流体力学软件FLUENT的出现,跳出了只能在理论和实验这两种研究方法的狭小范围。CFD与流动控制的方程数学和物理性质的算法相结合,为快速取得精确数值提供了帮助。由于本文硅油乳液体系是微米级的,外观为白色不透明的,只靠实验无法了解流体内部流动情况。鉴于实验发现搅拌对粒径分布均匀性有重大影响,本文用FLUENT来模拟乳状液体系混合情况,可以获得搅拌流型、速度矢量分布、浓度场、压力场等,这对于乳化设备的选型,搅拌转速的确定具有十分重要的意义,并有利于进一步工业放大化。本文建立了搅拌器三维内流场计算模型,利用CFD商用软件FLUENT基于κ-ε湍流模型和多重参考系(MRF)法,开展了三种搅拌桨型三维内流场仿真,计算分析了不同搅拌桨型对搅拌器内速度和浓度流场的影响。结果发现,速度场和湍动流场和搅拌桨搅拌时造成的流型有直接关系。在搅拌桨区乳状液流动速度流动大,湍动能大,湍能强度高。在三种搅拌桨型中,双螺带搅拌桨在高速流动区域比其他两种桨型都大,混合时间最短,搅拌功率也最大。比较了在四种转速下的三种桨型的搅拌功率变化情况,发现双螺带搅拌桨在随着搅拌转速变大搅拌功率激增,使得混合效果显著。