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4000m³原油储罐搅拌效果仿真模拟报告大体积混凝土降温
作者：***
日期：2022年10月20日
1．概述
搅拌混合广泛应用在化工、冶金、生化、食品等许多工业过程中。搅拌功率、传热系数、混合时间和循环次数是搅拌器设计的重要参数，搅拌罐内叶率消耗的大小是搅拌罐内液体搅拌程度和运动状态的度量，也是选择电机功率的依据；各项搅拌参数取决于搅拌器内所期望的流动状态，因此，基于计算流体力学（CFD）技术的搅拌器内部流动的详细分析即可以获得流场的详细信息，分析搅拌程度和运动状态，同时还可以基于流动分析结果获得各项搅拌特性参数。 为了准确计算4000m3储槽侧入式搅拌器的主要搅拌特性参数，本报告采用计算流体力学分析软件对该罐进行内部流动分析，基于流场结果计算搅拌功率、进而为设计提供参考依据。
2．搅拌器参数
铁水预处理本报告针对4000m3储槽侧入式搅拌器设计图纸的结构参数进行分析，其结构如图1所示。罐全容积为4000m3，装料高度13000mm。操作介质：原油，密度1080kg/m3，粘度20cp。操作参数为：搅拌转速350rpm。
图1 方案图
3．计算模型
3.1模型处理
u型电动牙刷
由于搅拌器所需的搅拌功率取决于搅拌罐内的流型和湍动程度，搅拌功率与叶轮形状、大小和转速、流体性质、搅拌罐尺寸和内部挡板条件以及叶轮在罐内位置等有直接的关系。因此，模型的建立重点考虑了叶轮、搅拌罐、轴等结构的详细尺寸信息和位置信息，较真实地模拟了其实际条件。罐体和搅拌器的三维模型如图2所示。
图2三维模型
流动计算域的大小对应装料高度13000mm时的情况。网格划分采用分块技术，各块采用不同大小的网格划分，使整个流域都能采用高质量网格。所有体网格均为四面体和六面体混合网格。流体计算域的网格划分结果如图3所示。
图3流体计算域的网格划分结果示意图
4．功率计算结果
手机背光通过搅拌罐内流场的分析结果，可得到各搅拌叶轮的扭矩、功率以及总扭矩和搅拌功率。鉴于计算本身和模型建立时存在一定的误差，并且考虑启动功率，特别是物料为非牛顿流体时的启动功率，本报告对所有计算结果均考虑20%的余量，以增加保险系数。同时考虑搅拌器机械效率为90%，由此作为选择电机的参考。对于本分析中的单套搅拌扭矩为272N.M，若同时考虑20％的余量和90％的机械效率，则功率计算值达到13.3kW，而选用电机功率为18.5kW；
搅拌器排出流量如下（kg/s）：
rdd -579.38301 rud -597.43235 rmd -568.4182
rdm 347.03464 rum 353.51381 rmm 330.84073
rdu 232.40466 ruu 243.9656 rmu 237.60512
3台搅拌排出总流量：104.7 m³/min 混匀时间：3.98小时
单套搅拌设备载荷：静载荷：10000N 动载荷：18000N
5．流场分布1工业除湿机
罐的内部速度场的详细分布情况如图4-图7（倾斜12°间隔30°集中布置）所示，并给出横截面和纵截面的速度分布情况，从各速度分布结果图可以看出，罐内的
搅拌效果
良好。
图5速度云图(z=0.92 m)
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