李希铭， 牛胜利*， 曲同鑫， 韩奎华， 路春美， 王永征

山东大学能源与动力工程学院，山东 济南 250061

收稿日期:2019-06-21修回日期:2019-07-09出版日期:2020-03-22发布日期:2020-03-20
通讯作者:牛胜利

基金资助:国家自然科学基金;山东省重点研发计划;山东大学青年****未来计划资助项目

Numerical simulation of solid-liquid flow in stirred tanks based on KTGF model

Ximing LI, Shengli NIU*, Tongxin QU, Kuihua HAN, Chunmei LU, Yongzheng WANG

School of Energy and Power Engineering, Shandong University, Jinan, Shandong 250061, China

Received:2019-06-21Revised:2019-07-09Online:2020-03-22Published:2020-03-20
Contact:胜利 胜牛

摘要/Abstract

摘要： 在欧拉双流体模型基础上引入颗粒动力学理论(KTGF)，对带挡板圆盘涡桨式搅拌器内的固液两相流动进行数值模拟。结果表明，搅拌器底部颗粒温度分布与固相浓度分布趋势吻合，转速低于600 r/min时，槽底会形成明显的颗粒沉积，转速从600 r/min增至1500 r/min，堆积区向轴中心收缩，基于颗粒动力学理论可以合理解释挡板及叶轮转速对固相浓度分布的影响。随叶轮转速增大，搅拌器内固液两相湍流运动加剧，颗粒温度、湍动能及轴向速度增加，颗粒分布更均匀，但达到完全悬浮状态后颗粒温度趋于稳定。搅拌器底部和挡板处颗粒堆积导致了局部颗粒浓度增加及颗粒平均自由行程减少，颗粒温度反而降低；同时挡板布置使搅拌器内形成了双循环回路，加强了流体的湍流程度，增强了湍动能，但导致颗粒在挡板处积聚，不利于固相在挡板处均匀分布。

引用本文

李希铭 牛胜利 曲同鑫 韩奎华 路春美 王永征. 基于颗粒动力学理论的搅拌器中固液流动的数值模拟[J]. 过程工程学报, 2020, 20(3): 265-275.
Ximing LI Shengli NIU Tongxin QU Kuihua HAN Chunmei LU Yongzheng WANG. Numerical simulation of solid-liquid flow in stirred tanks based on KTGF model[J]. Chin. J. Process Eng., 2020, 20(3): 265-275.

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参考文献

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