最大叶片式桨流体动力学性能的数值模拟

运用CFD方法研究了最大叶片式桨在层流区域内的流体动力学性能，模拟体系为高粘度牛顿流体和非牛顿流体，主要考察桨叶的功耗特性、Metzner常数、剪切性能和排液性能.结果表明，功耗计算值与文献实验值基本一致；桨叶的Metzner常数ks=10与流变行为指数n无关；搅拌形成双循环流型，釜中部桨叶所在区剪切速率大、排液量大，产生的漩涡流也大，导致剪切效率低于0.5；随雷诺数增加(Ren=1.4,5.0,7.6)，全釜平均剪切速率(3.40,9.91,15.05s-1)和全釜平均排液量(0.0014,0.0033,0.0052m3/s)逐渐增加，尤其是桨叶下端两翼区平均剪切速率(4.36,11.48,16.35s-1)和平均排液量(0.0026,0.0064,0.0095m3/s)增加相对较大.说明Ren增加，搅拌混合作用加强，剪切速率大产生的界面积大，排液量大使高低剪切区内流体快速循环，有利于流体高效混合.