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题名复合型叶序微流道混合性能的数值模拟
被引量：1
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作者
张伟业
朱晓武
罗永皓
王志
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机构
沈阳工业大学材料科学与工程学院
广东省科学院新材料研究所
温州大学机电工程学院
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出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期154-165,共12页
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基金
广东省科学院发展专项(2022GDASZH-2022010107)
国家重点研发计划(2019BT02C629)
广州市科技局项目(202007020008)。
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文摘
微混合技术以其样品体积小、消耗少、混合效率高、利于集成化等特点,在微化工、生物医药以及新能源等领域有着广阔的应用前景。目前研究中所采用的微混合器,通常无法兼顾设计复杂度与混合效率,并且基于应用导向缺乏相关的机理研究。采用数值模拟的方法能够细化混合过程,有助于对结果的机理性分析。本文建立了一种互生-轮生内向复合叶序微通道模型,通过对微通道内流速场、压力场与粒子分布的模拟结果研究,分析结构元件的引流与阻流效应,并讨论其角度、间距以及循环密度对微通道中流体流型与混合效果的影响。结果表明,流体速度矢量对不同流体的流型以及相互扩散起到关键作用,是混合效果的决定性判据。其中元件角度主要影响流体速度矢量的方向差,元件间距决定了相邻作用区域的流场耦合程度,元件循环密度则主要影响流体速度矢量方向的变化幅度,最终得出当夹角为45°、间距为2mm、循环密度为4时,混合效果能够达到98%。
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关键词
微混合流道
复合叶序
结构设计
数值模拟
流态分析
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Keywords
micromixing channel
composite phyllotaxy
structure design
numerical simulation
flow pattern analysis
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分类号
TQ027.1
[化学工程]
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