Fluent仿真案例-搅拌罐中非牛顿流体搅拌

仿真模型

搅拌罐中有一个双螺旋叶轮的旋转部件，罐体中装有非牛顿流体。通过Fluent软件仿真分析其流动情况。罐体直径0.5m，搅拌器直径0.46m，转速50rpm，液位高度0.65m。非牛顿流体密度1400kg/m3，粘度采用power law模型。

1、导入网格

导入搅拌器的网格，网格采用Poly-hexcore网格类型划分，壁面有3层边界层网格。

修改转速的单位：Domain -> Units -> Angular Velocity (under

Quantities) -> Select rpm (Under units)。

2、创建材料和物理模型

创建名为“liquid”的材料，赋予密度，粘度模型选择“non-Newtonian-power-law”。

湍流模型选择层流，因为在转速50rpm下的桨叶Reynolds number大约是28，在层流范围。

3、计算域和边界条件设置

设置“fluid_tank”计算域，材料赋予上面创建的“fluid”。旋转轴方向设置为(0, 0, 1)，转速大小为50。

边界条件，“wall_tank”边界条件设置为“Moving Wall”，转速设置为0rpm。

4、初始化和计算

Solution methods方法设置如下，采用伪瞬态求解。

采用“Hybrid”方法初始化。

求解设置参数如下。

5、结果分析

收敛曲线如下。

监控桨叶的扭矩和平均速度，均已达到稳定，计算收敛。

显示中间截面的速度分布云图和迹线图等。