多层桨搅拌槽内气-液两相流的数值模拟

摘要

本文采用Euler-Euler双流体模型处理气-液体系、标准k-ε湍流模型处理液相主流域的湍动和多重参考系(MFR)处理搅拌槽内的旋转和静止区域，对水-空气物系进行数值模拟。 使用CFD商用软件FLUENT，在不考虑气泡的凝并和破碎条件下，采用单一气泡尺寸，对多层桨(HEDT+2WHU)搅拌槽内的气-液体系进行数值模拟。研究了通气流量和搅拌转速对功率准数、通气搅拌功率和总体气含率的影响，模拟结果与实验值吻合较好。 针对多层桨(BT-6+2MFU)搅拌槽内气-液两相流动，基于CFD商用软件CFX，采用多尺度模型(MUSIG)将气泡定义为不同尺寸分布的五组，采用简化的群体平衡模型(PBM)来考虑气泡在搅拌槽内的凝并和破碎，计算得出不同尺寸气泡所占的分率及搅拌槽内气泡尺寸分布。模拟计算了不同通气流量及搅拌转速下的气泡尺寸分布、局部气含率等。研究结果表明：局部气含率在上层桨的附近区域会出现一个局部的峰值，这与实验结果相一致。

目录

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前言

第一章文献综述

第二章气-液两相流模拟方法和模型

第三章多层桨搅拌槽内气-液两相流的模拟过程

第四章多层桨搅拌槽内气-液两相流数值模拟结果与分析

第五章主要结论

参考文献

致谢

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