立式双桨搅拌槽内液-液分散特性的CFD-PBM模拟

摘要

将破碎核函数应用于群体平衡模型(PBM)中,并与计算流体力学(CFD)方法进行耦合,开展了不同类型搅拌桨组合下搅拌槽内液滴尺寸分布和液-液分散特性的模拟研究。结果表明:推进桨(TXL)可促进流体的轴向混合,涡轮桨(RT)有利于流体分散,不同搅拌桨组合下的流场特征存在显著的差异;相同转速下抽吸桨(PM)+TXL组合桨拥有较小的功率消耗,而RT+RT组合桨的功率消耗较大;挡板的存在能够有效促进液滴破碎,且挡板对PM+RT组合桨搅拌下分散性能的影响显著大于另外两种搅拌桨组合。基于本研究结果,在双层桨搅拌槽的工业应用中,应首先考虑挡板的应用,在对液滴分散性能要求较小时,应优选带轴流型的PM+TXL组合桨;在对液滴分散性能有较高的要求时,应优选带档板的PM+RT组合桨。