基于猪粪流变特性的厌氧消化反应器内的数值模拟

采用流变仪对不同含固率猪粪的流变性质进行测量，分析其流变特性，将流变数据与非牛顿流体模型进行拟合，得到用于描述猪粪流变特性的最佳流变方程。结果表明：猪粪是一种非牛顿流体，黏度随剪切速率的增加而减小并趋于稳定。基于其流变特性，运用计算流体力学(computational fluid dynamics，CFD)模拟技术，对猪粪厌氧消化反应器内的流场进行研究。模拟结果显示：反应器内速度最大值出现在桨叶末端，猪粪流体在其反应器内的宏观循环运动状态为沿着搅拌轴径向的绕流运动；壁面及顶部和底部区域速度几乎为零，形成死区，容积比率为29.85%