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20250106 .pdf
文章编号： 1672-6987（2025）01-0111-09 DOI： 10.16351/j.1672-6987.2025.01.015
刘龙炜1， 包健2， 赵金明1， 潘跃跃1， 周勇军1（1.南京工业大学 机械与动力工程学院，江苏 南京 211816；2.江苏省特种设备安全监督检验研究院 国家化工设备质量监督检验中心，江苏 苏州 215600）
摘要： 通过粒子图像测速技术（PIV）对三叶后掠-HEDT组合桨搅拌槽内的流场进行了实验研究，考察了该组合桨的桨间距和转速的变化对搅拌槽内流场特性的影响。研究结果表明：当桨间距C2=0.35T时（T为搅拌槽直径），槽内的流场速度分布更加均匀，两桨之间湍动能更大，流体搅拌更加充分，槽内的流体流动效果最好。研究不同偏角下的尾涡时，发现HEDT桨形成的尾涡不断生成和消失，在槽内形成脉动速度，增加了槽内流体的湍动强度，混合效果得到加强。当转速N=120 r · min-1时，HEDT桨上部低速区消失，同时槽壁处湍动能增大，此时的混合效果最好。
关键词： 三叶后掠-HEDT组合桨； PIV； 流场； 湍动能； 尾涡
中图分类号： TQ 051.7 文献标志码： A
引用格式： 刘龙炜， 包健， 赵金明， 等.三叶后掠-HEDT组合桨槽内流场的PIV实验研究［J］.青岛科技大学学报（自然科学版）， 2025， 46（1）： -.
LIU Longwei，BAO Jian，ZHAO Jinming，et al.PIV experimental study of flow field in a stirred tank with PFAUDLER-HEDT combined impeller［J］.Journal of Qingdao University of Science and Technology（Natural Science Edition）， 2025， 46（1）： -.
PIV Experimental Study of Flow Field in a Stirred Tank with PFAUDLER-HEDT Combined Impeller
LIU Longwei1， BAO Jian2， ZHAO Jinming1， PAN Yueyue1， ZHOU Yongjun1（1.College of Mechanical and Power Engineering， Nanjing Tech University， Nanjing 211816， China；2.National Quality Supervision and Inspection Center of Chemical Equipment， Special Equipment Safety Supervision Inspection Institute of Jiangsu Province， Suzhou 215600， China）
Abstract： By means of particle image velocimetry （PIV） to experimentally study the flow field in the stirred tank of PFAUDLER-HEDT combined impeller， and the effects of the impeller pitch and stirring speed on the characteristics of the flow field in the stirred tank were investigated. It provides a reference for the rational application of the stirred tank of PFAUDLER-HEDT combined impeller in practical engineering. The results show that when the impeller pitch C2=0.35T， the velocity distribution of the flow field in the stirred tank is more uniform， the turbulent kinetic energy between the two impeller is larger， the fluid agitation is more sufficient， and the fluid flow effect in the tank is the best. When the trailing vortices under different deflection angles were studied， it is found that the trailing vortices formed by HEDT paddle continuously generate and disappear， which will form pulsation velocity in the tank and increase the turbulent strength of the fluid in the tank， and the mixing effect will strengthen. When the stirring speed N=120 r · min-1， the low speed zone of the upper part of the HEDT propeller disappears， and the turbulent kinetic energy of the tank wall increases， and the mixing effect is the best. The research results provide further reference for the engineering application and optimization of the combined impeller.
Key words： PFAUDLER-HEDT combined impeller； PIV； flow field； turbulent kinetic energy； trailing vortex
收稿日期： 2023-12-07
基金项目： 国家自然科学基金项目（52175171）.
作者简介： 刘龙炜（1997—），男，硕士研究生. * 通信联系人.
