基于流固耦合的错位桨搅拌假塑性流体动力学特性

摘要：

基于ANSYS Workbench分析平台,采用双向流固耦合计算方法,对错位六弯叶搅拌器(6PBT)和六弯叶搅拌器(6BT)的动力学特征进行了对比分析,根据桨叶与流体之间相互耦合运动特性,探讨了宏观流场的结构和搅拌功耗特性,分析了桨叶的变形和等效应力分布,并对6PBT桨在静态和预应力状态下的模态进行了对比研究.结果表明:同6BT桨相比,6PBT桨叶端部变形量增加了8%,端部应力提高了61%,而根部应力降低了6.7%,应力沿径向呈均匀化分布,这表明错位桨对流体的作用力更大,能够更快地传递能量,同时桨叶强度也得到相应提高;6PBT桨的静模态与预应力模态振型分布一致,在施加预应力后模态频率无明显改变,说明桨叶流场的流固耦合作用和预应力对桨叶模态的影响不大;随转速的增大,6PBT桨的节能效果显现,体现出错位桨的优势.

关键词：假塑性流体、错位六弯叶桨、流固耦合、预应力模态分析

所属期刊栏目：68

分类号：TQ027.2;TQ051.72(一般性问题)

资助基金：山东省自然科学基金项目ZR2014EEM017;山东省科技发展计划项目2013YD09007.supported by the Natural Science Foundation of Shandong ProvinceZR2014EEM017;the Science and Technology Development Planning Program of Shandong Province2013YD09007

在线出版日期：2017-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2328-2335