来源：期刊VIP网 时间：
作者：王俊其;钱善华;任海栋;蒋亮;卞达;倪自丰;
单位：江南大学机械工程学院;江苏省食品先进制造装备技术重点实验室;无锡钡镭新材料技术咨询有限公司;无锡学院自动化学院;
摘要：高黏度假塑性流体具有剪切化稀特性，使得现有搅拌器难以满足其混合均匀的要求，遂开展面向高黏度假塑性流体的三重剪切搅拌器中桨叶结构的优化设计研究，即以高黏度假塑性流体中锂基润滑脂为搅拌对象，采用层流模型，通过动网格法开展折叶桨桨叶倾斜角、剪切间隙、桨叶轴向高度以及螺带桨螺旋角对其搅拌特性影响的数值模拟，探究流体搅拌特性的影响因素。结果表明三重剪切搅拌器对高黏度假塑性流体的均匀混合具有显著的效果;增大螺带桨螺旋角能够提高轴向循环能力;减小剪切间隙和折叶桨桨叶倾斜角、或增大螺带桨螺旋角，均能增加三重剪切搅拌器总功率;减小剪切间隙和桨叶轴向高度、或增大折叶桨桨叶倾斜角，均能增强三重剪切搅拌器的剪切性能;减小剪切间隙，或增大桨叶轴向高度和螺旋角易增加有效搅拌体积分数，其中剪切性能受到结构参数的影响最为显著。通过正交试验，发现各结构参数对剪切性能影响的主次顺序为剪切间隙>桨叶轴向高度>折叶桨桨叶倾斜角，其中最优桨叶的结构参数组合为折叶桨桨叶倾斜角65°，桨叶轴向高度9 mm，剪切间隙1 mm，螺带桨螺旋角65°，搅拌器的剪切性能相较于优化前提升了58.5%。研究结果能够为化工领域中高黏度假塑性流体的搅拌器设计提供较好的技术参考。
关键词：三行星搅拌器;;数值模拟;;螺旋角;;剪切间隙;;桨叶倾斜角;;桨叶轴向高度
基金资助：江苏省食品先进制造装备技术重点实验室自主研究课题(FMZ202204);; 国家自然科学基金项目(52375184)
