为了探究某钢厂三叶螺旋搅拌器在流体状态下搅拌器真实的应力和应变大小,利用软件Fluent和Workbench,采用多重参考系法(MRF),流体体积函数(VOF)和标准的湍流模型对螺旋搅拌器进行单向流固耦合数值模拟,得到搅拌器流场分布特点和静力分析情况。分析发现搅拌槽内最大流速位于搅拌头附近区域的流体,而搅拌槽内流场的速度来源于搅拌头的转动,最大速度值约为1.1 m/s;搅拌器最大压力出现在搅拌器底部区域,最大压力约为2270 Pa;搅拌器最大应力出现在搅拌桨叶根部区域,此处为搅拌桨叶与搅拌轴连接处,容易产生应力集中现象,最大应力约为0.241 MPa;最大形变发生在搅拌头底部区域,由于流体压力较大,磨损比较严重,最大变形量约为0.001517 mm。

以四叶搅拌喷吹复合脱硫搅拌器为研究对象,通过调整搅拌转速、插入深度和喷嘴通气流量等工艺参数,优化搅拌流场速度。基于响应面法进行试验方案设计,获得了对流场速度具有显著影响的因素,并采用正交试验交互作用因素验证了响应面模型的正确性。试验模拟结果表明:脱硫搅拌器搅拌流场最优的工艺参数为搅拌转速170 r/min、插入深度400 mm、喷嘴通气流量4.408 m3/h,此时模型预测流场速度值为0.536 m/s;插入深度较搅拌转速和喷嘴通气流量对搅拌流场速度有

针对单孔浸没式顶吹对液相的搅拌效果进行了实验研究。实验中设计并搭建了单孔浸没式顶吹水模实验平台,利用高速相机进行拍摄,通过改变进气量、喷管插入深度、喷管插入角度等条件,对不同工况的液相搅拌效果展开了研究。在不借助专业仪器且能准确、全面量化液相搅拌效果的前提下,根据图片特征提出了基于图片分块策略和NCC算法的相似度计算方法。结果表明：该相似度方法能准确全面地评价不同工况的搅拌效果;实验中,进气量越大、喷管插入越深搅拌越剧烈;喷管以不同倾斜角度插入喷吹,对搅拌效果无太大影响。