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較近的一篇報道顯示,使用計算機流體動力學(xué)(CFD)可以準(zhǔn)確地預(yù)測潛水?dāng)嚢铏C所產(chǎn)生的流量。為了計算流量,必須解出納維—斯托克斯方程,這可依靠計算機的幫助并采用雷諾數(shù)平均的方法,還需要正確選擇湍流、攪拌器型式以及計算中所采用的計算網(wǎng)格。解納維—斯托克斯方程時所施加的力必須包括在內(nèi),如射流沖力(即攪拌器推力,單位:牛頓)。另外,與攪拌器力矩(角動量通量)也有一定的關(guān)系,但沒有那么重要。
依照攪拌器推力和攪拌器位置,正確使用CFD可以進一步增進攪拌器系統(tǒng)設(shè)計工具的準(zhǔn)確性。在這些設(shè)計中,攪拌器推力是較重要的定量因素,由于ITT飛力系列各種攪拌器所產(chǎn)生的推力是已知的,因此攪拌器選型過程就完成了。
潛水?dāng)嚢杵鳒y量推力的試驗臺
杜安環(huán)保潛水?dāng)嚢铏C的試驗臺,包括一個專門設(shè)計的容器、一個帶導(dǎo)桿的框架和所需的負(fù)載單元及與計算機相連的推力測量設(shè)備。框架使得攪拌器所產(chǎn)生的推力可以施加在負(fù)載單元上,除了推力以外還有其他的儀表記錄電機輸入功率(采用3W計法)和電流。
該試驗臺具有的導(dǎo)流板系統(tǒng)和安裝在罐中的有孔板保證了回流水不會影響攪拌器的性能,其目的是為了獲得穩(wěn)定的、與無限液體體積中相類似的試驗條件。這些條件在設(shè)計攪拌系統(tǒng)時可作為基準(zhǔn)點,而攪拌器性能還要根據(jù)周圍的流動情況加以修正。
試驗裝置(裝有攪拌器和推力測量設(shè)備)在1∶10的試驗?zāi)P椭泄策M行了40多次試驗,較終是將攪拌器放置在與前中心板上的一個孔相對的地方,前中心板與兩個成一定角度的側(cè)導(dǎo)流板相連,幾乎到達了罐的邊緣,形成一個“A"字形狀。在流量大的情況下這兩個流量收縮(一個位于“A"與罐壁之間,另一個位于“A"的入口)可大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。放置在“A"的入口上方的一個帶孔的板阻斷了返混,更進一步提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。
