湍流搅拌槽内的颗粒聚集

参考资料：ANSYS Fluid Dynamics Verification Manual

算例说明

本案例介绍了搅拌槽的二维近似模拟，为了模拟罐中的搅拌，假定顶部和底部壁面向出口方向移动。采用QMOM种群平衡模型对粒子聚集进行多阶段处理。湍流采用标准k-ε模型。

计算域：边长为0.1m的正方形空间，进出口长度均为0.02m

物质属性：物质密度998.2kg/m3，粘度0.00103kg/m-s

边界条件：上壁面移动速度101m/s，下壁面移动速度100m/s，入口流速0.005m/s，出口压力为0Pa

网格划分

采用矩形网格，网格数量为400

计算设置

本次计算为稳态湍流计算，引入QMOM群体平衡模型对粒子聚集进行处理。

• 物质属性
  

计算物质选择水并修正密度和粘度

• 多相流模型

选择混合模型

主相和次相均设为水，设置次相粒子直径

• 湍流模型

选择标准k-epsilon湍流模型

• 群体平衡模型

选择QMOM方法

• 边界条件
  

设置混合相流速及湍流参数

设置入口次相的边界参数

设置压力出口

设置左右壁面为无滑移边界条件，上下壁面为移动边界

计算结果

• 计算域moment physical sourse5图

• 计算值与实验值对比

出口处比图表

参考文献

B.Wan, T.A. Ring, K. Dhanasekharan, J. Sanyal, “Comparison of Analytical Solutions for CMSMPR Crystallizer with QMOM Population Balance Modeling in ANSYS Fluent”. China Particuology, Vol. 3, pp. 213-218, 2005