一种基于CFD的搅拌机叶轮最优间距的分析方法及系统

专利主权项内容

1.一种基于CFD的搅拌机叶轮最优间距的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对高效沉淀池混凝区及混凝区中搅拌机进行建模，获得计算域模型；S2、对计算域模型进行多面体网格划分处理，并通过网格无关化验证得到网格模型；S3、对网格模型进行定常数值计算，建立流体控制方程，并调用K-Epsilon湍流模型，获得该搅拌机叶轮间距下的平均湍动能，所述K-Epsilon湍流模型所采用的流体输运方程的表达式为：
，其中，，/>分别为速度场在/>方向和/>方向上的速度分量，/>为/>方向上的坐标分量，/>为/>方向上的坐标分量，/>是流体密度，/>为涡粘性系数，/>为湍流粘度，/>为湍动能/>的生成项，/>为湍流耗散率，/>、/>为常数项，/>为计算常数，/>为湍动能的紊流普朗特数，/>为湍流耗散率/>的紊流普朗特数；/>表示在/>方向上求偏导，/>表示湍动能在/>方向上求偏导，表示湍流耗散率在/>方向上求偏导，/>表示/>方向上的速度分量在/>方向上求偏导， />表示/>方向上的速度分量在/>方向上求偏导；S4、改变搅拌机叶轮间距，重复步骤S1~S3，获得不同搅拌机叶轮间距下的平均湍动能；S5、对混凝区中搅拌机叶轮间距及其对应的平均湍动能进行拟合，得到搅拌机叶轮间距与平均湍动能的多元线性回归方程，所述搅拌机叶轮间距与平均湍动能的多元线性回归方程的表达式为：
，其中，为混凝区平均湍动能，/>为搅拌机叶轮间距，/>为多项式系数，/>表示阶数，取常数；S6、根据搅拌机叶轮间距与平均湍动能的多元线性回归方程，得到搅拌机叶轮最优间距；S7、改变转速，重复步骤S3~S6，获得不同转速下的搅拌机叶轮最优间距；S8、将转速及其对应的平均湍动能进行拟合，得到转速-最优间距方程，所述转速-最优间距方程的表达式为：
，其中，为搅拌机叶轮间距，/>为搅拌机转速，/>为多项式系数，/>表示阶数，/>取常数；S9、根据转速-最优间距方程确定特定转速下所对应的搅拌机叶轮最优间距。 来源：百度马 克 数据网