含钒页岩搅拌浸出槽结构优化的数值模拟

齐放^1,2,3,4，张一敏^1,2,3,4,5，薛楠楠^1,2,3,4，刘涛^1,2,3,4，黄晶^1,2,3,4

1. 武汉科技大学资源与环境工程学院2. 武汉科技大学国家环境保护矿冶资源利用与污染控制重点实验室3. 武汉科技大学钒资源高效利用湖北省协同创新中心4. 武汉科技大学湖北省页岩钒资源高效清洁利用工程技术研究中心5. 武汉理工大学资源与环境工程学院

摘 要：基于Fluent流体力学软件,采用标准k-ε湍流模型、欧拉-欧拉多相流模型、多重参考系稳态算法,通过改变搅拌槽内搅拌桨层数、桨叶层间距以及下层桨叶距底高度,对搅拌槽内固液两相流动过程进行优化与改进模拟研究。结果表明,增加搅拌桨层数能明显改善液面流速"死区"范围,整个槽内流体混合更加剧烈;桨叶层间距在0.33 D～0.53 D（D为搅拌槽内径）时,流体流型以合并流为主,能够加强固液之间的接触碰撞和两相间充分混合;下层桨叶距底高度为0.13 D～0.23 D时,可以有效缓解固体颗粒在槽底沉积问题,促进固体颗粒有效分散。

关键词：搅拌槽;计算流体动力学;数值模拟;优化;混合;