種々の板形翼付撹拌槽における擬塑性流体の混合過程の数値解析 - 上ノ山, 周; 上和野, 満雄; 齊藤, 文良 (化学工学論文集, 1990)
撹拌槽における高粘度擬塑性流体の混合過程を3次元数値解析する手法を提示した.撹拌翼は6枚平羽根パドル, 6枚タービンおよび錨型を用いた.液は1.2wt.%ヒドロキシエチルセルロース水溶液とし, そのレオロジー特性はエリスモデルを用いて表現した.解法は三次元拡散対流方程式を有限体積法で離散化し, SOR法を用いて解いた.対流項における速度分布は二三の回転数について混合解析に先立って計算しておき, それぞれの定常流動場にある擬塑性液に溶質塊を所定の位置に投入した撹拌の開始から数分間の非定常的な混合過程を解析した.本解析により槽内の混合過程が各槽ごとに詳細に明らかにされた.また, 撹拌翼種の違いによる混合過程の差異は各槽内の流速分布の相違に起因する様子が示された.本解析結果は着色法による実験結果と良好な一致を示し, 本数値解析法が撹拌槽内の混合過程を定量的に把握する上で有効であることが示された.