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化工生产中经常遇到高黏物系的处理,高黏物系的典型特点就是流动性差,这一特点会导致介质在装置内的停留时间分布不均,如果搅拌过程中伴有加热,则会导致物料因局部过热而发生焦化碳化。本文所研究的卧式单轴自清洁搅拌釜特别适合于高黏物系的处理。本文运用计算流体力学的商业软件Fluent对卧式单轴自清洁搅拌釜完成模拟计算。从不同的角度考察了搅拌釜的性能。首次提出模拟中采用RNGk ε湍流模型,并采用滑移网格模型处理搅拌轴和清洁翅相互作用的问题。本文研究了搅拌釜内的流场特性、功率特性以及停留时间分布特性,研究发现搅拌釜的流场分布无明显死角,清洁翅起到了一定的自清洁作。物料黏度的变化对搅拌功率很大的影响:物料黏度高于3Pa s时,搅拌功率随物料黏度的增加呈线性变化;物料黏度低于3Pa s时,搅拌功率随物料黏度的变化不呈线性变化。计算得到的功率准数与雷诺数的曲线符合文献中查到的类似搅拌釜的曲线趋势。搅拌轴上搅拌翅螺旋角越小,停留时间分布的无因次方差越小,釜内的轴向返混越小。搅拌轴转速越大,停留时间分布的无因次方差越小,釜内轴向返混越小。搅拌介质的黏度越大,停留时间分布的无因次方差越小,轴向返混越小。在用该设备对低黏物料进行搅拌时,釜体中部存在明显的低速区;同时其停留时间分布的无因次方差很大,说明轴向返混较大;并且曲线有多个峰值说明釜内有循环流,该搅拌釜不适合于低黏物系的搅拌。利用本文的研究成果可以为卧式单轴自清洁搅拌釜的设计提供一定的理论依据,也有助于对该种搅拌釜的控制操作。