四斜叶桨搅拌槽内的流动特性

采用粒子图像测速技术(PIV),在直径为0.5m的平底搅拌槽内,对单层、双层平行布置和双层交错布置等三种条件下直径为0.2m的四斜叶桨(PBT)的流场进行测量,并利用标准k-ε模型对相应的流动特性进行计算流体动力学数值模拟。实验结果表明：三种流型下PBT叶片后方均存在单一的尾涡结构，其在径向方向的移动距离较轴向方向小。高湍流动能区与尾涡一起运动，实现能量自桨叶向搅拌槽内主体流动区的传递。模拟结果表明：标准k-ε模型对单层PBT搅拌槽内流场的预测与PIV实验吻合较好，而双层PBT的模拟结果与实验偏差较大，两层桨间径向速度被低估而轴向速度被高估是标准k-ε模型产生误差的主要原因，但是标准k-ε模型计算得到的功率准数与实验基本一致。