MRF方法下旋转内域对流场特性及转矩的影响
Influence of rotating inner zone on the characteristics of flow field and torque simulated by MRF method作者机构:北京建筑大学环境与能源工程学院 西安交通大学人居环境与建筑工程学院
出 版 物:《化学工业与工程》 (Chemical Industry and Engineering)
年 卷 期:2024年第41卷第4期
页 面:169-178页
学科分类:081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 081701[工学-化学工程]
基 金:北京市自然科学基金(3194046) 宁夏重点研发计划项目(2019BFG02016)
摘 要:多重参考系法(MRF)常用于搅拌过程的数值模拟研究,但此方法中旋转内域尺寸的讨论尚不充分,已有的研究结论也仅适用于特定尺寸搅拌结构。对装配Rushton叶轮的搅拌筒中搅拌过程进行数值模拟,与实验数据比较,确定搅拌模拟中最适宜旋转内域尺寸,提出了适用于不同搅拌筒结构的旋转内域划分依据,并研究了内域尺寸对计算转矩的影响。结果表明,在MRF方法下,内外域交界面位置的影响主要在叶轮排出流方向,旋转内域尺寸对转矩的影响小于5%。提出内域直径Z=(din-D)/(T-2b-D)的定义方式,在Z=0.29时划分出旋转域的数值模拟准确性最高,且不受搅拌筒叶轮和挡板间相对大小的限制,可为MRF方法下旋转域尺寸选择提供理论参考。