调浆搅拌槽中液-固两相滑移速度的数值模拟

摘要

利用FLUENT17.0软件,在直径为0.125m搅拌槽内对四斜叶搅拌槽内的液-固两相特性进行了研究.选用固相体积分数为5％的两相体系,计算域采用四面体非结构化网格离散,采用RNG k-ε湍流模型及旋转坐标系法(MRF)模拟液相运动,利用欧拉多相流模型模拟颗粒在流体中的行为.研究分析了不同转速和不同颗粒粒径下的滑移速度规律,以期对改善调浆效果提供指导意义.结果表明,随叶轮转速的增大,滑移速度的绝对值呈增大趋势,在调浆过程中滑移速度的提高可能使药剂与颗粒的作用更加充分,可以通过提高叶轮转速提高最大滑移速度,但也会增加功率消耗,应进行综合考虑;粒径较小时,颗粒粒度对最大滑移速度的影响很大,随颗粒粒径的增大,最大滑移速度存在一个峰值,在达到这一峰值后会随粒径的增大而有所减小;药剂与颗粒的作用效果与滑移速度之间很有可能存在一个最优值,从而导致了相同转速下的调浆对不同粒度颗粒的影响效果产生差异;调浆搅拌槽中,在叶轮向槽壁排液区流体运动滞后于颗粒,而在略高于叶轮高度的向下循环流中,颗粒运动滞后于流体.