圆盘涡轮式桨叶对搅拌槽混合特性影响的CFD研究

利用CFD技术对圆盘涡轮式搅拌槽内的浓度场进行数值模拟研究，主要考察了常见的平直桨叶（90°）、斜桨叶（60°和45°）的安装位置对混合时间θm、单位体积混合能Wr和浓度标准差σ的影响。在标准安装高度的平直桨叶下，对槽内速度进行分析，得到的数据与实验值非常吻合。研究表明圆盘涡轮式桨叶由标准安装高度降低时，搅拌槽内的流型由径向流转变为轴向流，并且90°、60°和45°的转变为轴向流的相对安装高度（C/H）分别为0.20、0.233和0.267；混合时间是由槽内顶部和底部检测位置决定的；桨叶的标准相对安装高度（C/H=1/3）并不是混合性能最优的位置，针对90°、60°和45°三种倾角的桨叶，在相对安装高度分别为0.213、0.267和0.320时的搅拌混合性能最佳；综合考虑省时、节能和混合均匀性的因素，倾角为45°的桨叶最佳，60°的桨叶次之。