生物搅拌槽中挡板结构对搅拌效果的影响

生物搅拌槽中挡板结构对搅拌效果的影响

董巍，韩少彬，刘乃友

齐鲁工业大学（山东省科学院） 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 山东省海洋监测仪器装备技术重点实验室 国家海洋监测设备工程技术研究中心，山东 青岛266100

摘要： 利用Fluent软件，对无挡板搅拌槽和有挡板搅拌槽的搅拌效果进行了对比。基于有限体积法，采用RANS（Reynolds-averaged Navier-Stokes）模型对搅拌槽中的流场进行了模拟仿真，获得了搅拌过程中湍流的流速分布、压力分布和湍动能，对流场的结构形态进行了分析。结果表明：在搅拌槽中设置的挡板宽度越大，流场内的速度值波动就越大，速度矢量变化就越大，湍动能随之变大，有利于提高搅拌槽的搅拌效果；从压力分布上看搅拌槽中的最小压力均出现在距离搅拌槽底面0.12 m处；带档板结构搅拌槽的最小压力低于不带挡板的情况；搅拌槽中的挡板会导致流场中的速度矢量具有较强的旋流效应，流场内速度梯度变化较大，形成较强的涡流，有利于搅拌过程中发生更强烈的化学反应。

关键词: 挡板结构, 生物搅拌槽, 速度分布, 速度矢量, 压力分布, RANS模型, 湍动能

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期刊简介

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