过程工程学报 ›› 2024, Vol. 24 ›› Issue (4): 403-413.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223210
赵阳1, 谢明辉2*, 向家伟1, 刘肖肖3, 李帅亮3, 吕世军3, 吴亮2,周国忠2, 张庆华4, 杨超4
Yang ZHAO1, Minghui XIE2*, Jiawei XIANG1, Xiaoxiao LIU3, Shuailiang LI3, Shijun LÜ3, #br# Liang WU2, Guozhong ZHOU2, Qinghua ZHANG4, Chao YANG4
摘要: 针对高密度聚乙烯搅拌式聚合釜物料体系,利用三叶后掠式搅拌桨HQ、抛物线圆盘涡轮式搅拌桨BTD、三宽叶旋桨式搅拌桨KHX、桨叶安放角δ分别为45°和75°的斜叶圆盘涡轮式搅拌桨ZY和平直叶圆盘涡轮式搅拌桨PY构成四种桨型组合,在直径T=480 mm的圆柱形有机玻璃搅拌槽内进行了固液悬浮实验。基于计算流体力学软件Ansys Fluent 2020R2,采用多重参考系法以及欧拉-欧拉多相流模型,研究了各桨型组合在30.71%固含率下的流场和固液悬浮状态。研究结果表明,转速小于250 r/min时,桨型组合2和3在搅拌槽内顶部会形成清液层;桨型组合1和4能在更低转速和更低功率的情况下达到物料的均匀混合状态,且桨型组合4比桨型组合1的功率消耗降低约30%,具有高效节能的效果。模拟获得的固含率分布趋势与实验所测数值吻合较好。模拟的流场表明桨型组合4和1的流型相似,可以有效避免桨型组合2和3在低转速下出现的清液层。