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近年来在公路工程领域中乳化沥青以其施工简便、良好的工作性以及材料的优越性不断的被应用到公路建设当中。在投入施工使用前必须保证乳化沥青是以稳定均匀的乳液状态存在,即在成品乳化沥青储存罐中沥青以微粒均匀分散于乳化剂水溶液中。一般储存罐中都设有搅拌装置,搅拌可使储存罐内的乳化沥青不断循环流动保持稳定均匀状态,避免出现分层等现象,以保证乳化沥青的正常使用。但由于多种因素影响,乳化沥青难免会出现离析现象。当乳化沥青储存罐中出现离析现象时,为研究在搅拌干预下使离析沉淀的沥青微粒重新扩散的过程并获得混合时间,本文对此进行虚拟试验分析。研究以双层3斜叶搅拌桨为例,运用Fluent14.0软件,搅拌桨区域选用多重参考系法进行处理,采用欧拉两相流模型以及标准k-ε模型等数值方法对搅拌过程进行模拟分析。由模拟结果分析沥青微粒分散的过程以及搅拌罐中速度场的分布规律,并得出沥青微粒分散所需要的时间。再对搅拌桨加以改进,分析搅拌增强作用下搅拌槽内的流场变化,计算了改进型搅拌器对混合时间的影响。在乳化沥青生产工艺中,沥青微粒的粒径一般控制在1μm-5μm之间,对此将沥青微粒大小分别设置为1μ m和5μ m进行模拟作为对比,分析沥青微粒大小对混合时间的影响。综上不同虚拟试验结果的研究分析如下:(1)以研究选用的双层3斜叶涡轮式搅拌器为例,当搅拌桨的跨度为搅拌槽直径一半时,即使在低速转动的情况下,双层3斜叶搅拌器在搅拌过程中也可以获得理想的悬浮效果,计算表明在桨叶区流体的合速度量值最大,而随着离桨叶渐远,流速逐渐降低。同时整个搅拌槽内液相呈现出从上层桨叶区开始由上往下循环流动且在下层桨叶区的液相由下往上循环流动的趋势,这种轴向的流场带动了已离析沉淀沥青微粒的上浮,形成所需的乳化沥青均匀混合液。不过这种混合方式所需的时间都在20分钟左右,耗时较长。(2)鉴于搅拌转速的限制,论文将搅拌桨的桨叶长度由9cm增长至11cm,在转速不变的情况下,加大桨叶与乳化剂水溶液的接触面。经模拟计算分析,加长桨叶后搅拌槽内的乳化剂水溶液形成较高的流速,双层搅拌桨转动形成的4个涡流区域更为明显,范围也更广,尤其是下层桨叶的转动带动的液相区域的流速明显大于短桨叶搅拌时的流速场,而且增强后的循环对流场也缩短了搅拌混合的时间。沥青析出量占70%时,混合时间相比之前从937s缩短至459s;沥青析出量占80%时,混合时间相比之前从1242s缩短至552s;(3)当虚拟试验中将沥青微粒大小改为1μm时,经模拟计算发现所需混合时间比微粒大小为5μm的耗时更长,需延长200s左右的混合时间。沥青析出量占70%时,混合时间从459s延长至642s;沥青析出量占80%时,混合时间从552s延长至754s;虚拟试验结果不仅将对于乳化沥青储存罐中搅拌器的设计、优化改进和放大等提供一定的参考价值,而且也对日后乳化沥青储存过程中防止严重离析需多久搅拌时间才能重新混合均匀提供参考,具有一定的指导意义。