基于fluent的叶轮流场分析-文档资料

1、LOGO 基于基于FLUENT的叶轮流场分析的叶轮流场分析n潜水搅拌机，是污水处理过程中重潜水搅拌机，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处理的质量起着至关重要的影响n其叶轮的形状、尺寸和叶片类型等其叶轮的形状、尺寸和叶片类型等对搅拌池内流场有着重要影响。对搅拌池内流场有着重要影响。一、研究背景及意义一、研究背景及意义二、研究现状二、研究现状多重参考系法、滑移网格法、内外迭代法、多重参考系法、滑移网格法、内外迭代法、“黑箱黑箱”模型法和大涡模拟法等模型法和大涡模拟法等目前研究方法目前研究方法研究手段研究手段三、研究思路三

2、、研究思路u一、一、模型建立模型建立u二、网格划分。二、网格划分。u三、三、数值模拟数值模拟u四、结果分析四、结果分析四、模拟结果分析四、模拟结果分析 n=774r/min 速轴截面度分布云图、速度矢量图、流线图速轴截面度分布云图、速度矢量图、流线图四、模拟结果分析四、模拟结果分析 现对潜水搅拌机在两种流体介质下的流动进行数值模拟。现对潜水搅拌机在两种流体介质下的流动进行数值模拟。一一种流种流体介质体介质a为水，密度是为水，密度是998.2kg/m3，另一种介质，另一种介质b的密度是的密度是2800kg/m3。 利用利用FLUENT的后处理功能得到了在两种介质中的推力和轴功率。的后处理功能得到

3、了在两种介质中的推力和轴功率。四、模拟结果分析四、模拟结果分析3. 选取转速选取转速n=774r/min和和n=1000 r/min两种转速进行模拟计算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。距。 叶片搅拌功率叶片搅拌功率P1P1的大小反应了池内运动状态和搅拌程度，它也是电机功的大小反应了池内运动状态和搅拌程度，它也是电机功率率P2P2的选择依据。的

4、选择依据。现计算出现计算出P1P1，得表。从表中看到，当转速增大时，其叶，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，其所选用电机功率也随之增大。但是，低转速时片搅拌功率也明显增大，其所选用电机功率也随之增大。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。功率明显过大，造成了严重的浪费。四、模拟结果分析四、模拟结果分析导流壳对流场的影响导流壳对流场的影响u 速度分布云图速度分布云图u流线图流线图四、模拟结果分析四、模拟结果分析距离潜水搅拌机距离潜水搅拌机

5、不同轴向长度的不同轴向长度的三个垂直截面上三个垂直截面上（即（即x=100，x=300，x=500三个截三个截面上）的速度分面上）的速度分布云图布云图五、结论五、结论（a）在低速推流情况下，该搅拌机拥有良好的水）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，池内流体可以达利设计结构，较高的工作效率，池内流体可以达到搅拌要求；到搅拌要求；（b）通过对比不同转速下的搅拌情况，得出更高）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；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）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；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分析，根据分析结果可以看出导流壳主要起