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高度的搅拌能力可用于各种路面砖、透水砖等产品的...

2022-10-13 10:10:51

拌机器偏心位置的影响。而相关研究0.05m,厚度=0.002m,刚性桨长度,1=O.018m,表明,刚.柔耦合形式的组合uhpc立轴行星搅拌机桨可通过其柔性端直径Dl=0.07m;组合桨长度,1 12=0.058m,直与周围流体相互作用,从涡街中汲取能量,强化流径D2=0.15m。体混合,实现节能操作[22-24]。刘旺玉等设计了柔1.2计算方法性风力发电机桨叶,明显提高了风能的利用效率。用于模拟计算的工作介质为甘油溶液,其密度Campbell等bJ研究了柔性涡轮机内流.固耦合运动P=1250kg.m~,动力黏度/1=1.2kg?(m?s)~,行为,发现柔性桨变形可诱发桨叶与流体耦合运动。流体流动始终处于层流状态。uhpc立轴行星搅拌机槽内流体流动的刘作华等,J提出了刚柔组合桨(以下简称组合桨),基本守恒定律包括质量守恒定律,动量守恒定律和并对其形成的混合隔离区及混合效率进行了研究,能量守恒定律,这些守恒方程的数学描述便是控制方程引。在进行数值计算分析时,流体控制方程必发现组合桨有助于强化流体的混合。uhpc立轴行星搅拌机槽内流体的混合效率与流场结构密切相关,目前关于组合桨须满足在高黏度流体中的流场结构的数值模拟几乎没有 V?(pv)=0(1)UZ报道。皇 .( 本文在实验研究的基础上,采用CFD分析软件。J):pF V.f(2)?2o82?化工学报第65卷合桨uhpc立轴行星搅拌机槽内的流体速度分布均匀,促进了能量传递,增强了混合效果。2.2时均速度分布图7~图9分别展示了刚性桨、组合桨uhpc立轴行星搅拌机槽中Z:0.1rn、y=0rn、X从~0.1m到0.1113的直线上的轴向速度、径向速度、整体速度散点图。从图7可以看出,刚性桨和组合桨的轴向速度分布均是左右对称的,其速度的变化趋势和大小比较接近。而在图8中的刚性桨与组合桨的径向速度比较中,槽内组合桨的径向速度普遍大于刚性桨,尤其是远图9速度散点图离桨叶的地方,这是因为组合桨对流体的扰动增强Fig.9Scatterplotofvelocity了径向流,使得uhpc立轴行星搅拌机槽壁面附近的流体也能够获得一定的速度,强化了流体内能量传递行为。流动特性,使全槽内的速度增加。2.3刚柔组合桨的混合性能指示剂溴百里酚蓝在酸碱性溶液中呈现不同颜色,现象明显、操作简单,广泛应用于确定高黏度流体混合效果的实验中。为了对比刚性桨和组合桨的混合性能差异,实验考察了在相同功耗(尸v=3kW?m-)下,分别使用刚性桨和组合桨时uhpc立轴行星搅拌机槽内混合隔离区的演变情况。从图10和图11可以看出,uhpc立轴行星搅拌机一段时间后,在桨叶的上下方会形成2个圆环状蓝色区,该区域图7轴向速度散点图内物料没有混合,即为混合隔离区,且随着uhpc立轴行星搅拌机时间Fig.7Scatterplotofaxialvelocity的增加,隔离区逐渐减小。对比发现,刚性桨uhpc立轴行星搅拌机槽中混合隔离区的面积大于柔性桨,在uhpc立轴行星搅拌机12min后,槽内的混合隔离区依然存在,物料没有达到完全混合均匀。然而,组合桨在uhpc立轴行星搅拌机2min后,槽中●吕混合隔离区就消失了,全槽流体处在混沌混合状态\孽一0中,物料达到完全混合。数值模拟可知刚性桨体系的能量集中在桨叶趸置~0高等,槽内其他区域的流速很小甚至为0,而组合桨可将能量从桨叶高等扩散至全槽,使槽内流体均具有一定的流速,提高了混合效率,这与显色实验relativeradialpositionX/m结果一致,二者均表明组合桨更有利于高黏度流体图8径向速度散点图的****混合。Fig.8Scatterplotofradialvelocity3结论通过分析刚性桨与组合桨流体整体速度特性曲线取20。~24。oN!一kw式中K耗——总消耗系数,K耗1.22~1.41;1.轴承外套2.端盖3.uhpc立轴行星搅拌机轴4.支承套5.K——轴承摩擦系数,K=0.003~0.008;压紧螺母6.直线轴承7.轴承8.轴承内套9.——转动轴颈直径,cm。uhpc立轴

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