在标准Rushton涡轮桨的基础上,设计出一种新型的曲面桨叶,并针对所设计曲面的扭角这一参数进行优化,以搅拌桨的能耗、剪切效果以及主体对流扩散这三个混合性能作为优化问题的评价指标,期望在较低能耗的情况下获得较大的剪切速率和较强的主体对流扩散能力。利用理想点法与平方和加权法对扭角进行优化,求出较好的非劣解,确定叶片扭角为4°时,搅拌桨拥有优良的综合性能,对比流场仿真结果,改进后的搅拌桨综合性能比初始标准桨提高了28.2%。

在真空状态下,为将混合时间尺度小、粘度较高的不同液体快速均匀混合,提出了一种带有挤压槽轮和搅拌叶轮的动态混合器,介绍了这种动态混合器的结构原理和混合机理。基于FLUENT中的动网格模型、Mixture多相流模型、RNGκ-ε湍流模型及PISO算法,对混合器预混合管道不同出口位置、叶片数量、叶轮转速等不同条件下的两相流混合效果进行了数值模拟,结果表明：预混合管道出口位置不同时,混合效果不同;当叶片数量为16时,混合效果最理想;模拟还表明,增加叶轮旋转速度对混合效果作用明显,但是达到一定转速后,混合效果趋于稳定。在此基础上,通过液体质点运动矢量图、速度流线图和湍动强度分布云图,分析了加速溶液混合均匀的是叶轮二次剪切和混合器中运动部件对流场的湍动作用,选用环氧树脂（E51）与对应的固化剂进行混合并浇注成型,并对制品的硬...