立式撞击流反应器中桨叶优化设计
船舶螺旋桨螺距及拱度的优化设计研究
0.0001
B桨
0.0604
0.0028
0.0000
螺距比（P/D）、拱度弦长比（F/C）的优化结果与原桨之比较分别如图5、图6所示。作 者发现，当优化变量作为离散变量各自独立变化时，最终得到的螺距与拱度分布难以保持光 顺。其主要原因可能是，负荷弦向分布无法精确满足给定值时，误差越大，近似值的变化范
设计工况（J=0.684）下，原桨敞水性能的数值预报结果与模型试验数据之比较如表2 所列。以试验值为基准，SPROP 预报值的相对误差为：推力- 1.5%、扭矩- 5.0%、效率+3.7%； FLUENT 预报值的相对误差为：推力+1.0%、扭矩+0.4%、+0.6%。SPROP 预报的扭矩与试验差 别较大，可能是因为其尾涡模型对叶梢卸载桨的适用性差以及粘性阻力估算误差较大；而 FLUENT 预报值与试验值非常吻合。假定上述误差趋势对优化设计方案也同样存在，在优化 设计中，设定推力目标值时需预先考虑 SPROP 的预报误差；另外，将基于 CFD 计算结果进行 优化方案的性能分析。
Benini 开发了基于遗传算法的系列螺旋桨多目标优化方法，采用试验数据的回归公式 计算敞水性能。以敞水效率和推力最大化为目标、Keller 空泡限界公式为限制条件，对 B
1
系列桨优化计算获得了推力系数、敞水效率、盘面比等设计变量的最佳组合图谱，并提出了 已知设计航速时，确定最佳直径和/或最佳转速的设计步骤。Chen 等也以 B 系列桨为对象， 以敞水效率和激振力为综合优化目标，开发了基于遗传算法的设计方法。系列桨性能采用回 归公式计算，激振力计算采用升力面方法。该方法以空泡、强度为限制条件，并在性能计算 中引入了尺度效应的修正。算例表明，该方法不仅能够优化效率，而且能够保持该优化效率 基本不变、进一步降低螺旋桨轴承力。
【国家自然科学基金】_船舶撞击_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
2011年 科研热词 数值仿真 预警技术 非线性有限元 非线性 错位角 钢套箱 近海风电机组 近海工程 花瓣开裂 船舶 船桥碰撞 自由面流动 自由水面 能量守恒 群桩高承台基础 立式撞击流反应器 空泡内压强 碰撞力 混合性能 桨叶倾角 桥梁防船撞 桥墩 柔性浮式防撞系统 材料拉伸试验 曲板 数值模拟 收敛性 撞击试验 撞击 拦截技术 拉格朗日粒子法 承载力 垂直入水空泡 动力响应 刚度 三维溃坝流动 vof mps 推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词 推荐指数 撞击参数 3 船舶碰撞 2 自升式平台 2 柴油机 2 有限元 2 撞击力 2 固体力学 2 风险评估 1 防撞装置 1 防撞 1 超声加工 1 船舶 1 船桥碰撞 1 缸套-活塞环 1 结构设计 1 结构强度 1 结构吸能 1 结构分析 1 等效安全度 1 移动粒子半隐式法(mps) 1 碰撞损伤 1 碰撞力 1 碰撞分析 1 破舱稳性 1 矩形板 1 瞬态波 1 激励源 1 液体晃荡 1 海洋平台 1 活塞-缸套撞击 1 气阀撞击 1 桥梁 1 柔性结构 1 数值仿真 1 放大系数 1 摩擦 1 振动 1 拉伸实验 1 抨击压力 1 循环平稳 1 弹塑性变形 1 应力三轴度 1 多次碰撞 1 变幅杆 1 动态断裂 1 动力特性 1 动力机械工程 1 低速碰撞 1 ship 1 johnson-cook模型 1 finite element analysis 1 empirical formula 1
生物反应器内搅拌器的优化设计
０ 引 言
搅 拌效 果好 、 能耗 小 是搅 拌设 备 追 求 的 目标 ． 如何 准确 地得 到搅 拌罐 内 的 流场 、 用 何 种 型 式 选
２） ］
．
图 ２ Ａ３ ５搅 拌 器 ｌ
Ｆｉ ２ Ａ ３１ ｕ ｂｎｅ ａ ｉａ ｏ ｇ． ｔ ｒ ｉ ｇ ｔ ｔ ｒ ５
由于现代 发 酵 罐 的规 模 不 断 扩 大 ， 靠 单 层 光 桨 叶或 桨 叶 型 式 已 经 不 能 满 足 工业 生 产 的 需 要 ，
舒 安 庆 ， ： 物 反 应 器 内搅 拌 器 的 优 化 设 计 等 生
器 往往难 以处 于最 佳 工 作 状 态 ． 如 选 用 的 电机 例
ＭＲ Ｆ方法 是基 于稳 态 流 场 的计 算 方法 ， 它是 采 用旋 转 坐标 系 和静 止坐 标 系两 个参 考 系分别 进 行计 算 ， 由于 两个 参考 系没有 重 叠 的 区域 ， 故不 需 要 进行 内外迭 代 ， 而 减 少 了计 算成 本 ． 从 因此本 文 选 用 ＭＲ Ｆ方法进 行模 拟 ， 计算 区域 分 为两个 区 将
３ 中国通用机械 工程 总公 司， ． 北京 １ ０ ５ ；。 ０ ０ ０ ４ 湖南 智河化 工技 术设 备 有限公 司， 湖南 岳 阳 ４ ４ ０ ） １ ０ ０
摘 要 ： 述 了生 物 搅 拌 器 的 桨 叶 型 式 ， 用 计 算 流 体 力 学 软 件 对 发 酵罐 内 的流 场 进 行 了数 值 模 拟 ． 对 某 抗 简 利 针
【国家自然科学基金】_叶倾角_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
科研热词 超高产 群体光合 椭球函数 棉花 株形 杂交棉 显微结构 敏感性 平均叶倾角 大豆 叶运动 叶枕 叶倾角分布 动态模拟 几何光学模型 冠层特性 光分布
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
科研热词 黄瓜 退化森林 识别 群落 群体结构 结构分析 株型 日光温室 恢复阶段 岷江上游 孔隙率 多角度 四分量比例 叶面积指数 冬小麦 光谱分析 光环境特征 pov-ray clamp模型
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
科研热词 叶面积指数 重金属 遥感 硫 滞尘能力 水稻 椭球体叶倾角分布参数 林下植被 敏感性 抽穗期 天空开度 大豆 城市植被 土壤有机碳 叶片尺度 叶倾角 功能叶 冠层结构 冠层尺度 光能利用率 光化学植被指数 sunscan冠层分析仪 qtl分析
推荐指数 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
科研热词 遥感 相位 毛竹林 查找表 叶面积指数 动静干涉 prosail模型 非定常尾迹 水稻 极化比 杂种优势 杂交棉 平均叶倾角 宽频噪声 基因 叶面积指数反演饱和 叶片形态 单音噪声 分子机制 冠层结构 prosail mimics f2代
CFD在机电一体化导管桨性能分析及优化设计中的应用
数值计算域大小如图１所示。求解时边界条件 设置为给定一定湍流强度的均匀来流速度进口、压 力出口和无滑移的静止壁面（图１）。采用基于附加修 正技术的多重网格用于加速求解。空间的数值离散 采用全结构化网格。转子和定子叶片通道网格如图 ２所示。叶片周围采用Ｏ型网格。叶顶间隙采用独 立的Ｈ型网格，嵌入到周围的Ｏ型网格之中。壁面 第一层网格厚度取为１０－２Ｒ，Ｒ为转子半径。计算得 到所有壁面广＜１００，满足该求解器使用ＳＳＴ湍流模 型对壁面流动模拟的要求。采用稳态多参考系方法
‘海军工程大学校长号项基金资助项目（Ｅ４５０）。２００９０１０３收到初稿， ２００９０８０１收到修改稿
万方数据
２０１０年１月
杨琼方等：ＣＦＤ在“机电一一体化”导管桨性能分析及优化设计中的应用
１６３
ｔｕｒｎａｒｏｕｎｄ ｔｉｐ ｆｌｏｗ ｗｉｌｌ ｂｅ．Ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒｉｎｇ ｉｓ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｔｏ ａｘｉａｌ ｆｏｒｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｕｃＬ ｂｕｔ ｎｏｔ ｔｏ ｔｈｅ ｂｌａｄｅ，ａｓ ｉｔ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｓｈｉｐ Ｄｕｃｔｅｄ ｐｒｏｐｕｌｓｏｒ Ｍｅｅｈａｔｒｏｎｉｃ ｄｕｃｔｅｄ ｐｒｏｐｅｌｌｅｒ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ
Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ
０前言
导管推进器作为一种组合推进器，一般由转 子、定子和环状导管组成。因为导管的存在，其流 场是一个复杂的多连通域，部件之间以及推进器与 推进载体之间复杂的相互作用会直接影响到导管推 进器的推进性能【ｌ五Ｊ。所以，深入掌握流场细节特征 对于导管推进器推进性能分析和优化设计来说都是 至关重要的。计算流体力学（Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ ｆｌｕｉｄ ｄｙｎａｍｉｃｓ，ＣＦＤ）作为一种分析复杂三维区域流场流 动特征的工具，相当于一个虚拟试验平台，能够使 流场细节“可视化”，可以减少大量的模型试验，对 试验无法测量或很难测量的参数也可进行计算和显 示嘲。对于推进器设计和性能分析人员来说，ＣＦＤ 是一个不可多得的设计与分析工具。
高性能螺旋桨优化设计
高性能螺旋桨优化设计王策;唐正飞;罗建【摘要】无人多旋翼飞行器使用的桨叶以固定翼螺旋桨为主,但其气动环境与固定翼不尽相同.使用逆向重构技术对原始桨叶进行参数化建模,并基于CFD数值计算技术对参数化基准模型的扭转角分布规律和叶型积叠方式在垂直飞行状态下进行优化设计.结果表明:在功率允许范围内,桨叶在悬停状态下的效率有了较大提升.【期刊名称】《航空工程进展》【年(卷),期】2018(009)004【总页数】7页(P585-591)【关键词】螺旋桨;优化设计;扭转角;积叠方式【作者】王策;唐正飞;罗建【作者单位】南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室,南京210016;南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室,南京210016;中国航空工业集团有限公司中国直升机设计研究所,景德镇333001【正文语种】中文【中图分类】V211.440 引言近年来，多旋翼飞行器发展迅速、应用广泛。
我国多旋翼飞行器多采用固定翼飞行器螺旋桨作为升力部件，固定翼螺旋桨主要用于提供推力，在多旋翼工况下，螺距大、效率低；而多旋翼飞行器工况与直升机类似，但是直升机旋翼有摆振、挥舞和变距，结构复杂，不适用于多旋翼飞行器。
多旋翼飞行器前飞速度低，需要桨叶提供较大的升力，因此需要符合自身工况的螺旋桨。
国内，马晓平等[1]研究了提高小型无人机螺旋桨效率的工程方法；韩中合等[2]使用遗传算法对叶轮机弦长进行了优化；刘国强[3]对直升机桨叶外形进行了优化；王豪杰等[4]对无人机的螺旋桨进行了气动力设计，主要对桨叶的基本翼型和桨叶扭角分布进行了优化；谢辉等[5]对中小型无人机的新型螺旋桨进行了设计。
国外，T-motor公司生产的螺旋桨材料轻薄、噪声低并且具有很好的平衡性[6]；W.S.Westmoreland[7]研究了拉力螺旋桨对某型无人机气动特性和稳定性的影响；XOAR螺旋桨具有更轻的重量和高效率气动外形[8]。
但目前针对适用于多旋翼无人机螺旋桨的优化设计仍鲜有报道。
混凝土搅拌车搅拌叶片结构优化设计
搅拌叶片有限元分析模型采用形状规则的四节点四边形 空间板壳单元， 共划分 １０７９０ 空间壳单元。搅拌叶片承受来自 新拌混凝土的各个方向上的力， 可分解为周向和轴向两个方向 上的力， 约束叶片与罐体接触节点的 ６ 个自由度。图 １ 为搅拌 叶片优化有限元分析模型。
图 １ 搅拌叶片优化模型
Ｓ ｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｐｔｉｍａ ｌ ｄｅ ｓ ｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅ ｔｅ ｍｉｘｅ ｒ ｔｒｕｃｋ＇ ｓ ｍｉｘｉｎｇ ｂｌａ ｄｅ
ＹＵ Ｓｈｉ－ ｘｕ１，ＹＩ Ｃｈｕｉ－ ｊｉｅ１ ， ＧＵＯ Ｊｉａｎ－ ｘｉａｎｇ１ ， ＸＩＮＧ Ｐｕ２ （１ Ｑｉｎｇｄａｏ Ｒ＆Ｄ Ｃｅｎｔｅｒ Ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ Ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ， Ｑｉｎｇｄａｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ
图 ７ 滑块速度图
３ 结束语
（ １） 本文利用 ＭＡＴＬＡＢ 优化计算工具箱实现了机构的优化 设计， 简单易行， 不用编写繁琐的程序， 减小了工作量， 且能方便 地进行机构仿真， 可以清楚地看到优化效果。
（ ２） 将多杆机构拆分为几个简单的２级机构， 为多杆机构的运
参考文献
１ 邹慧君．傅祥志．张春林．李杞仪．机械原理［Ｍ］．北京：高等教育出版社， １９９９．
１．２ 优化方法
ＡＮＳＹＳ 中优化方法有零阶方法和一阶优化方法两种［４］。零
阶优化方法不采用函数的偏导数， 将约束的优化问题转化为非
约束优化问题。由于不采用偏导数， 它可以有效地处理绝大多
数的工程问题， 但收敛速度比较慢。一阶方法采用设计变量的
偏导数， 与零阶方法相比， 优化结果比较好， 但一阶方法计算量
为 第 ｉ 个 叶 片 厚 度 和 相 应 的 叶 片 面 积 ； ｔｉｍｉｎ 和 ｔｉｍａｘ 为 第 ｉ 个 叶 片
桨叶式搅拌机的设计
桨叶式搅拌机的设计摘要桨叶式混凝土搅拌机是一款小型搅拌机，主要适用于较小的建筑工程，是非常重要的建筑机械。
它是强制式卧轴搅拌机的一种，不但能搅拌干硬性混凝土，而且能搅拌轻骨料混凝土，是一款多功能搅拌机。
在搅拌过程中，通过搅拌轴的回转运动来带动搅拌叶片对筒内物料进行剪切、挤压和翻转推移等搅拌作用，使物料在相对的剧烈运动中的得到充分的拌合，因而它具有拌合质量好、能耗低、效率高等优点。
现代建筑工程中搅拌机的广泛应用，不仅减轻了工人的劳动强度，还提高了混凝土工程的质量，对我国的基础设施建设做出了很大贡献。
在下一个五年规划中，国家加大了基础设施的建设的力度，这对混凝土机械行业的发展是十分有利的。
该类型搅拌机的主要组成结构包括：传动系统、搅拌系统、上料系统、卸料系统、电气控制系统等零部件。
在本次设计中主要设计的是外壳和搅拌轴，还确定了上料、卸料的方式以及叶片的结构，并对部分零部件进行了校核，使之满足不同场合的工作要求。
关键词：混凝土搅拌机、质量、能耗、效率The design of Vertical spindle type breakerAbstractBlade type concrete mixer is a small mixer, mainly is suitable for the small construction projects, it is very important to construction machinery.It is a kind of forced horizontal-axis mixer ，not only can mix the dry and rigid concrete, but also can stir light weight aggregate concrete，is a new multi-functional mixer。
In mixing process, through the rotary motion of stirring shaft of mixing blades to drive the material in the cylinder of shear, squeezing and flip elapse, make the material such as mixing effect in the relatively intense exercise fully with white, so it would be of good quality, low energy consumption, higher efficiency. Modern architectural engineering of mixer widely used, not only reduce the labor intensity of the workers, but also improves the concrete engineering quality, has made a great contribution the infrastructure construction of our country. In the next five-year plan, the government increased the strength of the infrastructure construction of concrete, the machinery industry development is very favorable. This type of main composition structure including blender, transmission system, mixing system, feeding system, unloading system and electrical control system components. In this design, we mainly on the transmission scheme selection and design calculation, also identified loading, unloading and ways of blade structure, and checks for some parts to meet different occasions work requirements.Keywords:concrete mixer, quality, energy consumption, efficiency目录第一章绪论 (5)1.1混凝土搅拌机项目研究的目的及意义 (5)1.1.1混凝土的组成 (6)1.1.2搅拌的任务 (6)1.1.3设计混凝土搅拌机的意义 (6)第二章技术设计任务书 (8)2.1搅拌机设计的依据及参数 (8)2.2搅拌机的工作范围及用途 (8)2.3混凝土搅拌机总体布局及结构概述 (8)2.4搅拌机的关键技术 (8)第三章搅拌机主参数及各部件的设计计算 (10)3.1总体设计方案 (10)3.1.1混凝土搅拌机各个品种功能的比较 (10)3.1.2混凝土搅拌机结构的选择 (11)3.2总体结构及工作原理 (11)3.2.1结构组成及工作原理 (11)3.2.2主要技术参数 (12)3.3搅拌机主要部件的设计 (12)3.3.1搅拌装置的设计 (12)3.3.2机架和搅拌筒的设计 (12)3.4传动系统的设计 (13)3.4.1电机的选择 (13)3.4.2 传动部分设计 (14)第四章桨叶式搅拌机主要参数的确定 (17)4.1传基本结构参数 (17)4.1.1转子的直径与长度 (17)4.1.2基本结构尺寸 (17)4.2主要工作参数的确定 (17)4.2.1转子的速度 (17)4.2.2生产能力 (17)4.2.3功率 (18)4.3转子的结构设计 (18)4.3.1轴的结构设计 (18)4.3.2轴的强度计算 (19)4.3.3破碎力的确定 (19)4.3.4轴的受力分析 (19)4.4轴承和键的选用 (21)4.4.1轴承的选用和润滑 (21)4.4.2键的选用 (22)第五章混凝土搅拌机搅拌叶片的有限元分析 (23)5.1搅拌叶片有限元模型的建立 (23)5.2优化设计和结果分析 (25)第六章结论 (26)参考文献 (27)感谢 (28)第一章绪论1.1混凝土搅拌机项目研究的目的及意义随着改革开放的持续推进,我国经济建设及科学技术的高速稳步增长,城镇化和新农村建设的大力发展,农村和大城市基础设施建设、房地产商品房开发业务的快速发展,直接促进了混凝土生产产量的快速增长机械化建设在施工中占据了重要的的地位。
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指 导 老师 ： 艳 阳 ， ， 吴 男 教授 ， 士 ， 士 研 究 生 指 导 老 师 ． 究 方 向 ： 力 容 器 及 管 道 无 损 检 测 、 车 冲压 件 焊 接 变 形 博 硕 研 压 汽
控 制 、 及 车 焊 装 生 产 线 焊 接夹 具 优 化 设 计 ， 构 力 学 等 ． 以 结 ．
内的混 合性 能和桨 叶受力 的工况．
Ｅｐ ｒ ｌｅｉ 出［ ， ｎ提 ２ 其基本思想 是使 两股相 向流 动的流 ］
体产生撞击 ， 从而促进反应 和混合 的作 用． 击流技 撞 术应用广泛 ， 用该技 术可进行脱硫实验 ， 优点在 利 其 于： 结构 简单 、 操作 方便 ， 费用较低＿ ， ３ 可为沉 淀反应 ］
第 ３ ３卷 第 ５期 ２１ ０ １年 Ｏ ５月
武
汉
工
程
大
学
学
报
Ｖ ｏ１３３ Ｎｏ． ． ５
Ｍ ａｙ ２ １ ０１
Ｊ ． Ｗ ｕ ａ Ｉ ｓ ． Ｔｅ ｈ ｈｎ ｎｔ ｃ．
文 章 编 号 ： ６ ４—２ ６ （ ０ １ ０ １７ ８ ９ ２ １ ） ５—０ ７ ０ ８—０ ４
作者 简 介 ： 张
总高 为 ６ ｍ， 径 为 ４ ｍ， 流 简 高 度 为 ０ｃ 外 ０ｅ 导 １ ｍ， 下导 流 筒 和 上 下 桨 叶距 反 应 器 的顶 部 、 ５ｃ 上
涛 （ ９ ７一 ， ， 北 天 门人 ， 士研 究 生 ． 究 方 向 ： 工 过 程 机 械 ． １８ ）男 湖 硕 研 化
注： １为外 壳 ； 导 流简 ｝ 桨 叶 ；Ｚ为 撞 击 区 ２为 ３为 Ｉ
该 反 应 器 立 式 设 计 ， 下 分 别 对 称 的 安 装 两 上
固定条 件 ： 值 模 拟 的反 应 器 采 用 三 叶斜 桨 数
式 ， 桨 叶 的 优 点 在 于 ： 能 耗 和 强 循 环 ． 应 器 三 低 反
导 流筒 ， 旋转 桨 叶置 于导 流 筒 内 ， 动 工质 沿 导 其 推 流筒 相 向撞 击 ， 中 间径 向面 上 形 成 高 度 的湍 动 在
撞 击 区 域 ， Ｉ （ｍｐｎ ｅ ｎ ｏ ｅ 区 域 ， 区 域 即 Ｚ ｉ ｉｇ ｍｅ ｔ ｎ ） ｚ 该
收 稿 日期 ：０ ０一ｌ 一 ５ ２１ １ Ｏ 基金项 目： 国家 自然 科 学 基 金 ５ ９ ６６ ０００５
建模 ： 以反 应 器 模 型 建 立 的 坐标 系 如 图 ２所 示， 反应器 底面 中 心为 Ｏ点 ， ｚ轴 与 导流 筒 的所在 轴线 重合 ， —Ｙ平 面为撞 击 面 ， 和 —ｚ平 面 ｚ—
为垂 直面． 了得 到更 加 准确 的模 拟 结果 ， 导流 为 对
筒 内在 区域 的 网格 进行加 密处理 ．
立 式撞 击 流反 应 器 中桨 叶优 化 设 计
张 涛， 艳阳， 清， 良 吴 杨 李
（ 汉 ＿ 程 大 学机 电 工程 学 院 ， 北 武 汉 ４ ０ ７ ） 武 Ｔ － 湖 ３ ０ ４
摘 要 ： 探 讨 倾 斜 角 对 立式 循 环撞 击 流反 应 器 （ Ｉ Ｒ 混 合 性 能 和 桨 叶受 力 的影 响 规 律 ， 用 数 值 方 法 分 为 ＶＣ Ｓ ） 采
依据．
关 键 词 ： 式 撞 击 流 反 应 器 ； 斜 角 ； 合性 能 立 倾 混 中图 分 类 号 ： Ｑ０ Ｔ ５ 文献标识码 ： Ａ ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ７ —８ ９ ２ １ ． ５ ０ １ ｏ： ０ ３ ６ ／ ｓ ． ６ ４２ ６ ． ０ １ ０ ． ２ ． ｓ
别 模 拟 了 四种 倾 斜 角 下 对 反 应 器 内 流 速 和 桨 叶 受 力 情 况 ， 展 开 了 对 比分 析 ， 桨 叶 倾 斜 角 分 别 设 置 为 并 将
１。３。４ 。６ 。结 果 表 明 ， ５、０、５ 、Ｏ． 当 ＝４ 。 ， ５时 反应 器 内 的混 合 性 能 最 佳 ； 质 的 循 环 能 力 最 强 ； 下 桨 叶 受 到 的 合 工 上 力 最 小 ； 叶绕 Ｚ轴 旋 转 的合 力 矩 最 小 ， 结 果 为 立 式 撞 击 流反 应 器 的桨 叶 的 倾 斜 角 优 化 设 计 提 供理 论参 考 桨 该
图 １ ＶＣＩ Ｒ 结 构 衙 圈 Ｓ
Ｆｉ １ Ｓ ｈｅ ａ ｉ ｉｇｒ ｍ ｇ． ｃ ｍ ｔｃ ｄ ａ ａ ｏｆＶＣＩ ＳＲ
图 ２ ＶＣＩ Ｒ 几 何 模 型 Ｓ
Ｆｉ Ｇｅ ｍ ｅ ｒｃｍ ｏｄ ｌｏｆｔ ｅ Ｖ ＣＩ Ｒ ｇ．２ ｏ ｔ ｉ ｅ ｈ Ｓ
１ 计 算 模 型
１ １ 几 何 条 件 ．
制备超细粉体 提供 适宜 环境 ． 式循 环撞 击流 反 ］立
应 器 （ ｅｔａ Ｃｒｕ ｔ ｅ ｍｐ ｇｎ ｔ ａ Ｒ ａｔｒ Ｖ ｒｃｌ ｉ ｌ ｉ ｉ ｉｇＳｒ ｍ ｅｃ ， ｉ ｃ ａｖ Ｉ ｎ ｅ ｏ 简 称 ＶＣＳ ） ］ 构 示 意 图如 图 １ 示 ． ＩＲ ［ 结 所
第 ５期
张
涛 ， ： 式 撞 击 流 反 应 器 中桨 叶优 化 设 计 等 立
底 部 分 别 为 １ ｍ、 ５ ｃ ， 应 器 壳 体 长 径 比 ０ ｃ １ ｍ 反
Ｈ
一
均在 ２ ℃等 温条件 下 进行 ， 质为 蒸馏 水． ０ 工
１ ５ 桨 直 径 与 反 应 器 直 径 比 一 。 ５ 桨 宽 ．， ．３ ，
０ 引 言
撞击 流 作 为 一 种 新 颖 的 技 术 方 法＿ ， 先 由 １首 ］
内的工质 混合强 烈． 中桨 叶是 影 响 Ｉ 其 Ｚ区域 特征
行 为 的重 要 因 素 之一 ， 叶倾 斜 角 的不 同 引起 反 桨 应器 内的混合 效 果 存 在 差 异． 文 模 拟 和研 究 了 本 四种 桨叶 的倾斜 角 下 （ ５ 、０ 、５ 、 ０） １ 。３ 。４ 。 ６ 。对反 应 器
２ 数 值 模 拟 结 果