分形双层搅拌桨流动特性数值模拟研究
作者机构：武汉纺织大学机械工程与自动化学院武汉430200 工业雷管智能装配湖北省工程研究中心武汉430200
基 金：国家自然科学基金青年科学基金项目(52108221) 湖北省科技创新人才计划项目(2023DJC075)
出 版 物：《重庆理工大学学报(自然科学)》 (Journal of Chongqing University of Technology:Natural Science)
年 卷 期：2025年第39卷第2期
页 码：146-153页
摘 要：针对六直叶涡轮桨搅拌过程中速度、湍动能等流体力学特性分布不均匀的问题,设计了一类新型分形双层几何涡轮桨,通过计算流体动力学(CFD)数值模拟实验,对这一类分形桨的流场速度、湍动能、湍能耗散率进行分析。研究结果表明:流场速度分布特征为风轮状,并向槽壁逐渐递减;风轮状的流场速度区域随着分形维数与迭代次数的增加而增加;无迭代桨流场湍动能强度明显大于分形桨,流场湍动能强度随着分形维数与迭代次数的增加而减少;流场湍流耗散率特征为锯齿状,分形桨湍流耗散率明显小于无迭代桨,矩形一次迭代桨湍流耗散率效果最好;分形桨搅拌功率随着分形维数与迭代次数的增加而减少;矩形迭代桨在流场速度分布、湍动能和湍流耗散率方面明显优于无迭代桨和三角形迭代桨。研究结果可为新型结构搅拌桨设计提供参考。
主 题 词：流场特性 计算流体力学 分形桨 湍动能 湍能耗散率
学科分类：081704[081704] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 081701[081701]
核心收录：
D O I：10.3969/j.issn.1674-8425(z).2025.02.018
馆 藏 号：203157616...
