1、 基于FLUENT的叶轮流场分析 潜水搅拌机 是污水处理过程中重要的污水处理装置 它的性能对污水处理的质量起着至关重要的影响其叶轮的形状 尺寸和叶片类型等对搅拌池内流场有着重要影响 一 研究背景及意义 二 研究现状 数值模拟方法多重参考系法 滑移网格法 内外迭代法 黑箱 模型法和大涡模拟法等目前研究方法多重参考系法 滑移网格法 内外迭代法 黑箱 模型法和大涡模拟法等 研究手段 实验研究数值模拟 三 研究思路 一 模型建立二 网格划分 三 数值模拟四 结果分析 四 模拟结果分析 n 774r min速轴截面度分布云图 速度矢量图 流线图 四 模拟结果分析 流体密度对流场的影响现对潜水搅拌机在两种
2、流体介质下的流动进行数值模拟 一种流体介质a为水 密度是998 2kg m3 另一种介质b的密度是2800kg m3 利用FLUENT的后处理功能得到了在两种介质中的推力和轴功率 四 模拟结果分析 3 转速对流场和搅拌机的影响选取转速n 774r min和n 1000r min两种转速进行模拟计算 从速度云图中可以看到 两种速度下池内流场的速度分别基本相同 流体的循环过程并无差别 而高速时搅拌机叶轮的服务面积更大些 但无明显差距 叶片搅拌功率P1的大小反应了池内运动状态和搅拌程度 它也是电机功率P2的选择依据 现计算出P1 得表 从表中看到 当转速增大时 其叶片搅拌功率也明显增大 其所选用电机
3、功率也随之增大 但是 低转速时搅拌池内的流场整体也已达到了搅拌机的要求 而高转速下 其叶片搅拌功率明显过大 造成了严重的浪费 四 模拟结果分析 导流壳对流场的影响速度分布云图流线图 四 模拟结果分析 距离潜水搅拌机不同轴向长度的三个垂直截面上 即x 100 x 300 x 500三个截面上 的速度分布云图 五 结论 a 在低速推流情况下 该搅拌机拥有良好的水利设计结构 较高的工作效率 池内流体可以达到搅拌要求 b 通过对比不同转速下的搅拌情况 得出更高转速下搅拌机的服务面积更大 但二者的分布情况并无很大差别 c 通过对比不同流体密度下的搅拌情况 得搅拌机的推力与流体密度有正比关系 d 分别对有无导流壳的潜水搅拌机进行了模拟分析 根据分析结果可以看出导流壳主要起轴向导流作用 流体受到的池壁边界的影响比无导流壳时小 并有更长的推进距离 谢谢观看 致谢
