立式三轴搅拌釜流场及固—液悬浮特性的数值模拟的中期报告.docx

立式三轴搅拌釜流场及固—液悬浮特性的数值模拟的中期报告
一、研究背景
立式三轴搅拌釜是一种广泛应用于化工、制药、食品等领域的设备，主要用于溶解、混合、反应等过程。在实际工业生产中，搅拌釜内部的流场和固—液悬浮特性对反应效果和产物质量有着决定性的影响。因此，对立式三轴搅拌釜内部的流场和固—液悬浮特性进行深入研究，对于提高设备的反应效果和生产效率具有重要意义。
二、研究内容
本研究的主要内容是对立式三轴搅拌釜内部的流场和固—液悬浮特性进行数值模拟。具体包括以下几个方面：
1.建立立式三轴搅拌釜的数值模型。
2.通过计算流体力学（CFD）方法对立式三轴搅拌釜内部的流场进行数值模拟，包括速度场、压力场、液面变化等方面。
3.基于DEM-CFD方法对立式三轴搅拌釜内的固—液悬浮特性进行数值模拟，并分析固体颗粒在流体中的悬浮稳定性和运动规律。
4.分析不同搅拌参数对立式三轴搅拌釜内部流场和固—液悬浮特性的影响，以及对反应效果和产物质量的影响。
5.对数值模拟结果进行验证，并提出优化建议，以提高设备的反应效果和生产效率。
三、研究进展
目前，我们已建立了立式三轴搅拌釜的数值模型，并进行了速度场和压力场的数值模拟。通过分析数值模拟结果，我们发现在搅拌釜内部存在三个主要的液相运动区域：涡旋区、剪切区和循环区。当搅拌速度增加时，涡旋区的液面高度增加，悬浮颗粒的分散度降低，颗粒沉降速度增加。此外，我们还进行了基于DEM-CFD方法的数值模拟，初步分析了悬浮颗粒在不同搅拌条件下的流动规律和悬浮稳定性。下一步，我们将进一步深入研究不同搅拌参数对立式三轴搅拌釜内部流场和固—液悬浮特性的影响，并进行数值模拟结果的验证和优化建议的提出。