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结晶态产品对我们来讲并不陌生,它对现在人们的衣食住行起着非常重要的作用,这便引起我们对搅拌设备的研究。本文针对搅拌混合设备进行了一系列的探究,主要研究了搅拌槽内的流动状况、混合情况和固液悬浮问题以及搅拌桨和轴的校核等,为工业搅拌设备的选取、设计与优化提供了有力的依据。本文使用Fluent流体仿真软件对搅拌槽做了以下主要内容的研究:(1)对搅拌槽内的流场和混合情况进行了模拟,所得到的仿真数据与实验和文献结果非常吻合,从而验证了CFD模拟方法的正确性;对搅拌槽内的流场进行了流体动力学分析,对比了有无挡板和桨叶数目对流场的影响;针对具有复杂曲面的推进式桨叶进行了优化和参数化建模,为快速建模提供了指导意义;并对比了几种常见的桨叶对搅拌槽内的流场及混合效果的影响。(2)对圆盘涡轮式搅拌桨的安装高度进行了合理的优化,主要是通过考察检测位置、桨叶的安装高度和安装角等因素对搅拌槽内混合效果所产生的影响,并对安装角和安装高度所产生的流型进行了探究,对此选择最优安装角下的最佳安装高度;并对平底的搅拌槽进行了结构优化,选择最有利于混合效果的槽底结构;在此基础上,对桨叶的大小和进料位置进行了模拟分析,进而优化了桨叶尺寸和合理选择了进料位置。(3)对固液悬浮中的完全离底临界转速进行计算,所得到的结果与文献值对比,误差在满足工业预测的范围内(10%);在此的基础上,对优化前后的搅拌槽进行了完全离底临界转速的对比;对高浓度颗粒下的搅拌槽进行了临时突发事件-停车再启动过程的模拟仿真,在再启动过程初使用逐步提速,这样可以有效的避免电机的过载。(4)在前期流体动力学的基础上,对搅拌槽内重要零部件进行了流固耦合计算,来校核结构的受力情况以及工况下的转速。经分析,搅拌桨叶和搅拌轴在等效应力和变形上均能满足材料使用的要求;不管是搅拌桨还是系统,其固有频率远远高于正常工作下的频率,搅拌设备不会发生共振。