一种叶轮搅拌器流场的数值模拟开题报告

1. 研究目的与意义

搅拌混合设备是一种应用广泛、品种繁多的流体机械产品，适用于化工、冶金、医药、食品和饲料等领域，用来实施流体混合、气体分散与固相悬浮以及促进传热、传质。

对于加热、冷却和液体萃取以及气体吸收等物理变化过程，都需要采用搅拌操作才能得到好的效果。

搅拌操作是工业反应过程的重要环节，它的原理涉及流体力学、传热、传质及化学反应等多种过程，而搅拌器是为了使搅拌介质获得适宜的流动场而向其输入机械能量的装置。

2. 国内外研究现状分析

由于搅拌目的多样性和混合反应的复杂性，当前，搅拌混合技术还存在着一些问题，例如：传统轴向流叶轮搅拌器搅拌效率低，功耗大，铸造成本高，难以在大型搅拌装置中放大运用；搅拌槽内液体的流动是三维高度不稳定的湍流，脉动和随机湍流给流速测量带来了很大困难；在自动化选型和设计问题上，长期以来一直依靠领域专家根据经验知识人工完成，智能化水平不高，导致设计周期较长，资金和人力物力耗费巨大等。

搅拌混合技术的进展围绕着2个中心展开，即一方面是开发新型、高效的混合设备；另一方面是快速、准确地选择和设计搅拌混合设备。

数值模拟与理论分析及实验研究相辅相成，逐渐成为研究流体流动的重要手段，形成了新的学科cfd。

3. 研究的基本内容与计划

1. 安装计算流体动力学前处理软件gambit2.1.6、计算流体动力学商用软件fluent2.1.66（也可以安装ansysfluent12.0） （提供软件）2. 熟悉gabmit界面和操作，包括生成几何模型结构、turbo工具的操作、模型的网格划分、区域类型设定及网格文件输出。

3. 熟悉fluent界面和操作。

4. 复习轴流风机孤立翼型1设计方法后，利用gambit软件建立搅拌器叶轮模型。

4. 研究创新点

为解决搅拌器混合流场提供了新思路和新方法