基于CFD的涡轮式搅拌器内流场数值模拟

搅拌器内流场的计算流体力学(CFD)数值模拟中,网格离散质量对流场仿真结果的可靠性具有重大影响.基于ANSYS ICEM CFD仿真环境,以六直叶开启涡轮式搅拌器为研究对象,提出一种六面体网格离散方法,并采用标准k-ε湍流模型和滑移网格模型(SM)对流场进行数值模拟.研究发现:1)在六面体网格离散下,搅拌器内流场网格质量较好,平均网格质量约为0.96,能够很好地刻画径向流的典型特征并较为准确地模拟搅拌器内流场问题;2)所模拟的六直叶开启涡轮式搅拌器混合效果较差,在靠近釜顶、搅拌轴区域与釜底的"锥形区域"内易形成回流死区,造成物料堆积,应通过安装诱导锥、适当降低搅拌器的安装位置等方式减小回流死区,以提高搅拌器的混合效果.