一种基于Fluent优化DTB结晶器导流筒的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于Fluent优化DTB结晶器导流筒的方法：首先，建立若干个DTB结晶器几何模型；其次，利用Gambit前处理软件，对每一个DTB结晶器几何模型进行网格划分；然后，采用计算流体力学软件Fluent进行单相模拟，对同一种几何结构的DTB结晶器模拟一系列不同搅拌速率下的DTB结晶器流场；最后，应用report功能获取不同DTB结晶器在不同搅拌速率下的导流筒体积循环流量和扭矩，依据扭矩计算出搅拌功率，绘制循环量‑功率曲线并加以比较，选择最右侧曲线对应的模型作为导流筒最优化模型。本发明专利技术提出了一种新的导流筒尺寸设计优化方案，提高了DTB结晶器导流筒结构设计与优化效率，得到的优化后结晶器运行效率高，设备运行能耗低，能够起到很好的节能作用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Fluent优化DTB结晶器导流筒的方法
本专利技术涉及DTB结晶器，特别涉及一种基于Fluent优化DTB结晶器导流筒的数值模拟方法。
技术介绍
DTB结晶器是50年代末出现的一种效能较高的结晶器，是连续结晶器的主要形式之一，可用于真空冷却法、蒸发法、直接接触法及反应法的结晶过程。结晶器内的料液沿导流筒构成循环通道循环流动，循环量对于物料混合、晶体与饱和溶液接触以及后续晶体的生长有重要影响，是DTB设计时的一个重要指标。DTB结晶器通常以搅拌方式来实现物料循环，为使循环量足够大，可采用增大导流筒和桨的直径的优化方法，以此扩大液体循环区，达到所需效果。然而搅拌桨的增大使功率也因此增大，某种程度上加大了能量消耗，不利于节能的目的。因而在增大循环量及尽量减小能耗之间寻找合适的导流筒尺寸优化值对结晶工业具有较为重要意义。DTB结晶器结构复杂，纯粹的理论流体力学完全无能无力。目前，DTB结晶器设计和优化往往需要是通过大量实验研究获取数据，通过实验数据分析来获得较佳的设备结构。这种方法需要制造大量的不同尺寸的DTB结晶器结构，同时还需要进行较长的实验研究时间，因此，这种设计与优化方法具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Fluent优化DTB结晶器导流筒的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、建立若干个DTB结晶器几何模型，所述DTB结晶器几何模型中除导流筒直径和搅拌桨直径及高度外其余部分尺寸完全一致；步骤二、利用Gambit前处理软件，对步骤一中的每一个DTB结晶器几何模型进行网格划分，得到对应的DTB结晶器网格文件；步骤三、将步骤二得到的DTB结晶器网格文件导入计算流体力学软件Fluent进行单相模拟，选择数学模型，设置物料性质、求解条件、边界条件，对同一种几何结构的DTB结晶器模拟一系列不同搅拌速率下的DTB结晶器流场并生成数据文件，完成所有DTB结晶器网格文件在不同搅拌速率下的流场模拟；步骤...

【技术特征摘要】
1.一种基于Fluent优化DTB结晶器导流筒的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、建立若干个DTB结晶器几何模型，所述DTB结晶器几何模型中除导流筒直径和搅拌桨直径及高度外其余部分尺寸完全一致；步骤二、利用Gambit前处理软件，对步骤一中的每一个DTB结晶器几何模型进行网格划分，得到对应的DTB结晶器网格文件；步骤三、将步骤二得到的DTB结晶器网格文件导入计算流体力学软件Fluent进行单相模拟，选择数学模型，设置物料性质、求解条件、边界条件，对同一种几何结构的DTB结晶器模拟一系列不同搅拌速率下的DTB结晶器流场并生成数据文件，完成所有DTB结晶器网格文件在不同搅拌速率下的流场模拟；步骤四、将步骤三中得到的数据文件应用report功能获取不同DTB结晶器在不同搅拌速率下的导流筒体积循环流量和扭矩，依据扭矩计算出搅拌功率，在同一坐标系中绘制各DTB结晶器仿真模型的循环量-功率曲线，并加以比较，选择最右侧曲线对应的模型作为导流筒最优化模型。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：那平，赵思源，刘勇，徐凤云，李亚楠，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12