网格划分与边界条件

本文采用CFD前处理软件Gambit对模型进行网格划分。由于搅拌反应釜结构较复杂，须分三块进行网格划分：动区域，静区域和盘管。

动区域：采用多重网格法进行模拟，搅拌器附近圆柱体区域设定为动网格区域，单独划分，动区域面与搅拌器桨叶面附近采用尺度函数为网格加密。

盘管：Gambit中对于柱体一般采用cooper的划分网格方法，即先划分截面网格，之后通过固定步长的扫掠划分体网格，使每个截面上的网格保持一致。但由于螺旋盘管圈数多，扭曲大，直接cooper会引发巨大的网格畸变导致错误，故将每圈盘管切分为4段相等长度，再使用cooper进行划分，可得到较高质量的网格。另外，对于传热过程的模拟，边界层网格精度十分重要，具体体现在管壁无因次高度Y+的值上，通常标准壁面函数对于Y+的要求范围是在5～30之间，而采用强化壁面函数时，Y+须在5以内，故本文的第一层边界层网格高度定为10巧m，保证了Y+处于强化壁面函数范围内。：

静区域：在动区域面和盘管壁面附近都用尺度函数进行网格加密。

经过网格独立性系测试后，最终的总网格数为395万左右，搅拌釜纵截面网格图如下所示：

搅拌釜的液面设定为自由界面(symmetry)，这样不仅限制垂直于边界的偏导数为O，同时还限制垂直于边界的分量为0；搅拌桨、搅拌轴设定为动壁面，盘管、筒体和封头设定为静壁面，盘管进口为质量入口边界条件(mass flow inlet)，出口为压力出口边界条件(pressure 0utlet)，动区域和静区域交界的3对界面设定为imerface。

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