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仿生海螺型静态混合器传热与湍流脉动特性实验研究
1
作者 禹言芳 张埔瑜 +4 位作者 孟辉波 孙雯 李雯 乔文龙 张梦琼 《化工学报》 北大核心 2025年第3期1040-1049,共10页
基于绿色仿生学理念,依据海螺的外形特点设计了一种三旋海螺型静态混合元件。在进口空管段Re_(t)=2640~11450的恒热通量传热实验中,采用压降(Δp)、范宁摩擦因数(f)和Z因子评价了Kenics型静态混合器(KSM)、正向三旋海螺型静态混合器(thr... 基于绿色仿生学理念,依据海螺的外形特点设计了一种三旋海螺型静态混合元件。在进口空管段Re_(t)=2640~11450的恒热通量传热实验中,采用压降(Δp)、范宁摩擦因数(f)和Z因子评价了Kenics型静态混合器(KSM)、正向三旋海螺型静态混合器(three-twisted conch static mixer,TCSM)和反向三旋海螺型静态混合器(reverse three-twisted conch static mixer,RTCSM)的能耗。基于Nusselt数(Nu)、对流传热系数(h)和综合传热系数(PEC)评价三种混合器的强化传热特性。结果表明,KSM、TCSM和RTCSM的h与空管相比分别提高22.15%~40.53%、10.83%~27.34%和33.29%~50.30%,RTCSM的PEC分别比TCSM和KSM增加9.41%~28.99%和4.94%~13.29%。此外,通过功率谱密度(PSD)和标度指数(ϕ)表征不同混合器进出口压力信号的湍流脉动特征,发现RTCSM能够产生更多的小尺度涡进而强化传热。出口处RTCSM的最大Lyapunov指数(λ)大于TCSM和KSM的λ,表明流体流经RTCSM后呈现更强的混沌特性。 展开更多
关键词 静态混合器 传热 湍流 PEC 功率谱密度 最大LYAPUNOV指数
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叶片偏转角对叶片式静态混合器混合性能的影响
2
作者 张春梅 张清官 +3 位作者 孙铭 李祯辉 赵朔 徐占华 《塑料》 北大核心 2025年第4期128-133,139,共7页
开发一种叶片式静态混合器,在不同叶片偏转角度下,对该混合器内液液两相混合性能进行了数值模拟,并且,与HEV型静态混合器进行了对比。结果表明,在Re=5000~15000范围内,将叶片由壁面改为中心的混合元件结构可以提高混合均匀程度,在相同... 开发一种叶片式静态混合器,在不同叶片偏转角度下,对该混合器内液液两相混合性能进行了数值模拟,并且,与HEV型静态混合器进行了对比。结果表明,在Re=5000~15000范围内,将叶片由壁面改为中心的混合元件结构可以提高混合均匀程度,在相同的条件下,叶片式静态混合器总体混合效果更佳。叶片偏转角度α在30°~60°范围内,混合器分离强度I均可达到0.05以下,混合较好,偏转角度越小,I值越低,混合效果越好。在出口处,与HEV型相比,当α为30°时,混合器分离强度下降了99.8%;当α为45°时,分离强度下降了98.5%;当α为60°时,分离强度下降了52%。因此,当α为30°时,混合器达到较好的混合效果,与α为45°、60°的混合器相比,节约了1~2个元件,混合速率达到最大。叶片式静态混合器能耗随着α的减小而增大。在兼顾混合效果和能耗的条件下,当α为45°时,混合器的混合性能最佳。 展开更多
关键词 静态混合器 偏转角度 分离强度 混合效果 压力降
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基于修正固有应变法的选区激光熔化成形SK型静态混合器残余应力预测
3
作者 陈意 周文奇 +2 位作者 张震 巩建鸣 耿鲁阳 《压力容器》 北大核心 2025年第4期48-55,共8页
针对选区激光熔化(SLM)成形过程中较大温度梯度引起的残余应力,影响零件使用范围与使用寿命的问题,采用修正固有应变(MIS)法,对SLM成形SK型静态混合器的残余应力分布进行预测,并以相同的工艺参数打印同尺寸的SK型静态混合器,使用X射线衍... 针对选区激光熔化(SLM)成形过程中较大温度梯度引起的残余应力,影响零件使用范围与使用寿命的问题,采用修正固有应变(MIS)法,对SLM成形SK型静态混合器的残余应力分布进行预测,并以相同的工艺参数打印同尺寸的SK型静态混合器,使用X射线衍射(XRD)法对其残余应力进行测量。结果表明,MIS能够高效、准确地预测SLM成形SK型静态混合器的残余应力,与XRD测量结果相比,预测误差小于15%;对不同叶片扭转角度的SLM成形SK型静态混合器的残余应力进行预测,发现轴向应力随叶片扭转角度的增加明显增大。研究结果可为SK型静态混合器的残余应力的预测提供参考。 展开更多
关键词 SK型静态混合器 选区激光熔化 固有应变法 残余应力
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伴生气掺氢条件下KSM型静态混合器参数优化
4
作者 邵艳波 刘欣 +2 位作者 张志贵 李姝璇 陈利琼 《中国测试》 北大核心 2025年第7期87-94,共8页
KSM型静态混合器可促进伴生气与氢气混合,为保证混合气体燃烧安全性,还需对其结构参数进一步优化。因此,设计正交试验并运用计算流体力学软件Fluent,模拟KSM型静态混合器中导流组件个数、组件扭曲角度、导流组件间的垂直角度对混合均匀... KSM型静态混合器可促进伴生气与氢气混合,为保证混合气体燃烧安全性,还需对其结构参数进一步优化。因此,设计正交试验并运用计算流体力学软件Fluent,模拟KSM型静态混合器中导流组件个数、组件扭曲角度、导流组件间的垂直角度对混合均匀度的影响,并得出最佳结构参数。研究结果表明:三个因素对混合均匀性均有较大影响,影响大小为:组件个数及长度>组件扭转角度>组件垂直角度;混合不均匀度随导流组件个数增多、组件扭转角度增大而下降,随导流组件垂直角度增大,呈现先上升后下降趋势;混合器最佳结构参数为:导流组件个数及长度为12×30 mm、组件扭转角度为270°、组件垂直角度为90°时,此时混合不均匀度最低为0.23%。该研究结果可为掺氢背景下高混合均匀度静态混合器结构设计提供技术参考。 展开更多
关键词 KSM型静态混合器 伴生气掺氢 气体混合 数值模拟 正交试验 结构优化
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基于CFD模拟的掺氢天然气静态混合器混合规律研究
5
作者 向勇 谢若男 +4 位作者 张宇航 张晓瑞 孙明烨 王德强 王健 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第9期91-99,共9页
天然气掺氢管输能够有效缓解天然气供应压力,消纳可再生能源,实现氢气低成本高效运输。氢气密度明显小于天然气,因此亟需研究天然气掺氢静态混合器混合效果,为天然气掺氢运输工艺与规范奠定基础。构建了静态混合器几何模型,使用Realizab... 天然气掺氢管输能够有效缓解天然气供应压力,消纳可再生能源,实现氢气低成本高效运输。氢气密度明显小于天然气,因此亟需研究天然气掺氢静态混合器混合效果,为天然气掺氢运输工艺与规范奠定基础。构建了静态混合器几何模型,使用Realizable k-ε湍流模型和组分输运模型进行了数值模拟计算,基于CFD仿真模拟了甲烷与氢气的掺混情况,分析了静态混合器混合的流场以及甲烷入口流速、甲烷入口压力和混合单元数对混合效果的影响。结果表明,增加了氢气喷射器的SX型静态混合器,在氢气喷射器及两个混合单元处湍流强度明显增大,两个混合单元通过交错叶片使流体分割汇合,能明显促进掺氢天然气混合均匀。掺氢比(体积比)为20%的工况下,在甲烷入口流速为0.25~1.00 m/s、L/D在3.0~10.8范围内,甲烷入口流速增大,混合均匀性提高;在甲烷入口压力为1~3 MPa、L/D在3.0~10.8范围内,甲烷入口压力越高,混合效果越好。此外,混合单元数提高对混合均匀性提升相对较小。 展开更多
关键词 掺氢天然气 静态混合器 CFD 混合效果
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静态混合器结构优化设计与流场特性分析 被引量：3
6
作者 张宏斌 李治平 魏立新 《化工设备与管道》 CAS 北大核心 2024年第2期46-52,共7页
为油田高能效驱油以提高原油产量,针对SK型和SX型静态混合器混合单元结构,通过创新设计和三维建模开发多重螺旋混合单元静态混合器,基于静态混合原理,利用FLUENT数值模拟软件,采用有限体积法,对所开发混合器内流体的流场进行仿真分析,... 为油田高能效驱油以提高原油产量,针对SK型和SX型静态混合器混合单元结构,通过创新设计和三维建模开发多重螺旋混合单元静态混合器,基于静态混合原理,利用FLUENT数值模拟软件,采用有限体积法,对所开发混合器内流体的流场进行仿真分析,研究该结构静态混合器的流动特性,结果表明,该种静态混合器使流体产生剪切和正反向涡旋作用,流体被充分扰动,混合均匀,满足油田注聚驱油要求,可为油田开发新型高效静态混合器提供一定技术支持。 展开更多
关键词 静态混合器 螺旋 数值模拟 流场 仿真
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非牛顿流体在叶片式静态混合器中的传热强化特性 被引量：2
7
作者 禹言芳 丁鹏程 +2 位作者 孟辉波 石博文 姚云娟 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1145-1156,共12页
非牛顿流体在化学、食品和材料等领域具有关键作用,但高表观黏度使其通常具有低传热特性。叶片式静态混合器作为一种高效的传热强化设备,在化工过程强化中具有鲜明的技术特色。本文针对非牛顿流体在Kenics静态混合器(KSM)和Lightnin静... 非牛顿流体在化学、食品和材料等领域具有关键作用,但高表观黏度使其通常具有低传热特性。叶片式静态混合器作为一种高效的传热强化设备,在化工过程强化中具有鲜明的技术特色。本文针对非牛顿流体在Kenics静态混合器(KSM)和Lightnin静态混合器(LSM)内的流动和传热特性进行了比较研究。重点分析了体积流量、元件长径比及流体浓度等参数对羧甲基纤维素(CMC)幂律流体的流动及传热影响。结果表明,在相同工况下,随着CMC溶液的体积流量增大,管道内的换热系数和压降均增大。静态混合元件的插入使得换热系数和压降显著提高且Lightnin元件产生的影响更明显。元件长径比和CMC溶液浓度影响流体在管道内的流动和换热。随着长径比的减小,传热性能得到提高,但其增大的阻力系数影响占据主导地位,综合换热性能系数(PEC)降低。溶液浓度的增大使得管道换热能力逐步削弱,并对管道内压降的提升有显著影响,综合换热性能降低。总结得出,在体积流量为4.5×10^(-4)m^(3)/s,质量分数为0.374%、长径比为3.0时,KSM的PEC最大为2.114。 展开更多
关键词 非牛顿流体 静态混合器 传热 综合换热性能系数 数值模拟
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穿孔对穿孔型Kenics静态混合器混合性能的影响 被引量：2
8
作者 唐洋 谢磊 +2 位作者 朱舒帝 徐嘉庆 向上 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期670-677,共8页
为了提升传统Kenics静态混合器的混合效果,在传统螺旋插入带结构中引入穿孔结构,设计出穿孔型Kenics静态混合器。采用浓度变异系数评估穿孔内径(d)、穿孔间距(S)、混合单元长径比(Ar)对穿孔型静态混合器混合性能的影响。模拟结果表明,... 为了提升传统Kenics静态混合器的混合效果,在传统螺旋插入带结构中引入穿孔结构,设计出穿孔型Kenics静态混合器。采用浓度变异系数评估穿孔内径(d)、穿孔间距(S)、混合单元长径比(Ar)对穿孔型静态混合器混合性能的影响。模拟结果表明,设置的穿孔结构会显著改变流体的流动状态,在穿孔处区域产生加速流动,进而提升混合器的混合性能;随着d的增加,流体之间的对流和交换作用逐渐增强,混合效果逐渐增强,但随着d的持续增加,导致混合器内部螺旋通道被破坏,混合效果反而减弱;仅改变S对混合效果没有明显影响;对于相同的混合器长度,Ar的减小导致混合元件数量增加,液体之间的扭转、剪切效果增强,混合器混合效果更好。 展开更多
关键词 计算流体力学 静态混合器 穿孔结构 混合性能
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薄板式静态混合器混合性能数值模拟 被引量：4
9
作者 谷雨 安申法 +4 位作者 陈家庆 姬宜朋 栾智勇 丁国栋 肖建洪 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期78-82,88,共6页
薄板式静态混合器内构件简单、通量高、压降低,可以有效降低稀释水掺混能耗。文中以不均匀系数ψ和管路压降Δp作为评价指标,利用CFD(计算流体动力学),对比分析单直管、单顺流羽状管、单逆流羽状管和双顺流羽状管等4种注水方式的混合效... 薄板式静态混合器内构件简单、通量高、压降低,可以有效降低稀释水掺混能耗。文中以不均匀系数ψ和管路压降Δp作为评价指标,利用CFD(计算流体动力学),对比分析单直管、单顺流羽状管、单逆流羽状管和双顺流羽状管等4种注水方式的混合效果和压降。研究发现,在注水管安装在L/D=5.3处,单管注入时,注水两侧形成的径向二次流强度Se变化缓慢,稳定的涡旋流在混合器内产生混合“死区”,降低了静态混合器的油水混合速度;当ψ降至0.05时,混合距离超过18D。此混合死区解释了单管注入时分散相注入点附近易出现局部高浓度区。双顺流羽状管注入时,对撞水相产生较高径向二次流强度Se,且迅速降低。快速变化的流场显著减少混合距离,与单管注入相比,ψ降至0.05时混合距离减少76.9%,Δp增加1.5%。 展开更多
关键词 油水混合 数值模拟 薄板式静态混合器 注水方式
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用于泡沫混凝土制备的静态混合器模拟研究 被引量：1
10
作者 郑伍魁 赵悦瑶 +1 位作者 王雅晨 李辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期152-159,共8页
泡沫混凝土作为新兴的轻质绿色建材近10年来发展迅速,具有广阔的应用前景。在泡沫混凝土的制备工艺中,浆体搅拌与泡沫混合环节是决定泡沫混凝土性能的关键因素。但“重发泡,轻混泡”的问题长久存在,混泡工艺的理论研究和设备发展都有所... 泡沫混凝土作为新兴的轻质绿色建材近10年来发展迅速,具有广阔的应用前景。在泡沫混凝土的制备工艺中,浆体搅拌与泡沫混合环节是决定泡沫混凝土性能的关键因素。但“重发泡,轻混泡”的问题长久存在,混泡工艺的理论研究和设备发展都有所欠缺。因此,设计一种符合泡沫混凝土物料性能,能够实现连续化高效生产的专用混合器非常必要。本工作综合考虑混合器的特性,选用静态混合器作为泡沫混凝土的混合装置,采用数值模拟的方法对泡沫浆体混合过程进行仿真计算,建立不同结构参数下的静态混合器三维实体模型,分别通过仿真模拟研究元件个数、管道内径、元件夹角和加料口位置等不同参数对水泥浆体和泡沫混合情况的影响。结果表明,当元件的切割作用与流体分布垂直时,更有利于混合;混合器的管内径越小,混合速度越快,密度分布越均匀,但同时设备耗能更高;元件数量与最终产品的混合效果呈正相关;加料管口与混合元件的距离越小,越有利于均匀混合。综上所述,在θ=90°、D=60 mm、n=10、L=20 mm的条件下,最终可以制备出混合均匀、密度为1400 kg/m^(3)的泡沫混凝土。本研究可为新型泡沫混凝土混合装置的研发提供参考和支持。 展开更多
关键词 静态混合器 泡沫混凝土 数值模拟 多相流动
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Kenics型静态混合器对含水原油均质化效果影响数值模拟
11
作者 万捷 林睿 +5 位作者 葛芸芸 戴波 陈贤 黄申 王礼东 刘恩斌 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期83-89,共7页
目的针对含水原油在输送过程中水分分布不均匀或大量聚集的现象,将Kenics静态混合器引入到含水原油输送过程中,并对其均质化效果进行分析。方法采用FLUENT软件对管道内流场进行模拟,并用变异系数和液滴平均粒径对均质化效果进行评价,分... 目的针对含水原油在输送过程中水分分布不均匀或大量聚集的现象,将Kenics静态混合器引入到含水原油输送过程中,并对其均质化效果进行分析。方法采用FLUENT软件对管道内流场进行模拟,并用变异系数和液滴平均粒径对均质化效果进行评价,分析了混合单元排列方式、扭角、长径比和数量对均质化效果的影响。结果使用排列方式为异向叉排、扭角为240°、长径比为0.5、数量为10个的Kenics静态混合器不仅能使油水两相分布均匀,还能获得更小的液滴平均粒径,从而实现更好的均质化效果。结论排列方式为异向叉排时均质化效果最好;随着扭角的增大,管线出口的变异系数和液滴平均粒径呈下降趋势;随着长径比的减小和数量的增多,出口的变异系数值趋于相同,但能获得更小的液滴平均粒径。通过均质化处理后,可以使取样样本更加准确地体现储罐原油的含水率,避免造成油品交接纠纷,保证油品外输任务的完成。 展开更多
关键词 Kenics 静态混合器 均质化 数值模拟 含水原油
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混合元件数对SK型静态混合器流场特性的影响 被引量：33
12
作者 龚斌 包忠平 +1 位作者 张春梅 吴剑华 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1974-1980,共7页
以SK型静态混合器为对象,运用激光多普勒测速仪对混合器内流场进行测量分析,研究混合元件数对混合器内速度分布和湍动性能影响。结果表明:在扭旋叶片作用下,流体在混合器内的速度会重新分布,湍动会被强化,这一过程主要在前3个混合元件... 以SK型静态混合器为对象,运用激光多普勒测速仪对混合器内流场进行测量分析,研究混合元件数对混合器内速度分布和湍动性能影响。结果表明:在扭旋叶片作用下,流体在混合器内的速度会重新分布,湍动会被强化,这一过程主要在前3个混合元件中实现,且湍动逐渐增加,但增加速度逐渐减弱,第1个混合元件强化作用最为显著,进入第4个混合元件后基本达到稳定;当混合叶片数量超过3个以后,对流体湍动的强化基本达到混合器强化能力的极限,继续增加元件数量不能提高流体的湍动程度,但可以维持这种湍动。 展开更多
关键词 静态混合器 数值模拟 湍流强度 湍动能 小波变换
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旋流静态混合器内瞬态流动特性研究进展 被引量：15
13
作者 禹言芳 王丰 +3 位作者 孟辉波 王艳芬 王伟 吴剑华 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期255-262,282,共9页
首先概括了静态混合的技术特色;其次,重点综述了近年来旋流静态混合器内脉动压力与速度波动的统计特征、多尺度分形和混沌混合特性等方面的研究进展;实验研究发现Kenics静态混合器各点压力最大波动幅值与进口流量呈二次函数关系,脉动功... 首先概括了静态混合的技术特色;其次,重点综述了近年来旋流静态混合器内脉动压力与速度波动的统计特征、多尺度分形和混沌混合特性等方面的研究进展;实验研究发现Kenics静态混合器各点压力最大波动幅值与进口流量呈二次函数关系,脉动功率谱随着频率的增加呈幂函数关系衰减;轴截面内壁面自由涡和主体区强制涡相互耦合诱导混沌流的产生,同时提高速度与温度梯度的场协同程度。最后,总结了静态混合器内螺旋元件的切割分流、改变流向和径向混合等功能在强化CO2水合物形成过程中的作用。指出将计算流体力学、映射法等方法同LIF、PIV、PFS有机结合可有效地分析静态混合器内多相流动混合机理。 展开更多
关键词 静态混合器 压力波动信号 瞬时速度 混沌流 强化混合
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SK型静态混合器流体湍流时传热性能的研究 被引量：13
14
作者 龚斌 吴剑华 +2 位作者 王宗勇 张春梅 金丹 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期384-388,共5页
为了获得SK型静态混合器的传热性能,将不可压缩流体在静态混合器中的螺旋形运动分解成直线运动和旋转运动,依据普兰特-台劳模型运用传热学的理论分别求解两种运动湍流情况下的传热效率,进行叠加后得到SK型静态混合器湍流时努塞尔特准数... 为了获得SK型静态混合器的传热性能,将不可压缩流体在静态混合器中的螺旋形运动分解成直线运动和旋转运动,依据普兰特-台劳模型运用传热学的理论分别求解两种运动湍流情况下的传热效率,进行叠加后得到SK型静态混合器湍流时努塞尔特准数理论计算式,再考虑到推导过程中的各种近似而用修正系数加以修正。以水为实验介质对SK型静态混合管的传热性能进行了实验测量,在一定的雷诺准数和普兰特准数范围内测得努塞尔特准数理论计算式的修正系数。 展开更多
关键词 静态混合器 湍流 传热 运动分解
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静态混合器中液液分散的实验及CFD模拟 被引量：40
15
作者 王修纲 郭瓦力 吴剑华 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期767-774,共8页
在SK型静态混合器上进行甲苯-水两相混合实验,采用截面直接拍摄法获得分散混合性能指标Sauter平均直径(SMD)。利用Box-Behnken响应面分析设计实验,在Design Expert 7.0平台上拟合实验数据,获得SMD的多项式形式的表达式。建立了与实验相... 在SK型静态混合器上进行甲苯-水两相混合实验,采用截面直接拍摄法获得分散混合性能指标Sauter平均直径(SMD)。利用Box-Behnken响应面分析设计实验,在Design Expert 7.0平台上拟合实验数据,获得SMD的多项式形式的表达式。建立了与实验相同的静态混合器物理模型,使用Mixture多相流模型、k-ε湍流模型进行了CFD模拟研究,获得了浓度场云图及分布混合指标不均匀系数。模拟所得压降与实验值的相对误差在15%以内,表明模拟结果与实验结果吻合较好。结果表明,静态混合器中液液分散过程是分散混合和分布混合共同作用的结果,两种混合经过6～8个混合单元后共同达到充分发展。充分发展后的SMD受表观流速、分散相分率和静态混合器直径三因素影响,且表观流速的影响最为显著;充分发展后的不均匀系数均达0.05以下,表明静态混合器自身具有较好的分布混合性能。 展开更多
关键词 静态混合器 液液分散 响应面分析 数值模拟 分布混合 分散混合
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SK型静态混合器流体湍流阻力的研究 被引量：30
16
作者 张春梅 吴剑华 龚斌 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期27-30,共4页
为了获得流体在SK型静态混合器中湍流流动时的流动阻力规律,提出一种新的流体阻力的计算模型。在流体不可压缩的假设前提下,将流体在SK型静态混合器中的螺旋形运动分解成轴向直线运动和环向旋转运动。在流体作湍流流动时,运用流体力学理... 为了获得流体在SK型静态混合器中湍流流动时的流动阻力规律,提出一种新的流体阻力的计算模型。在流体不可压缩的假设前提下,将流体在SK型静态混合器中的螺旋形运动分解成轴向直线运动和环向旋转运动。在流体作湍流流动时,运用流体力学理论,分别求解出流体作2种运动时所产生的流体阻力的计算式,然后进行叠加得到SK型静态混合器湍流时流体阻力理论计算式。以水为实验介质,对SK型静态混合器流体湍流阻力进行了实验测量,回归出实验公式。与理论结论进行比较分析,得出流动摩擦系数与雷诺数的负0.25次幂呈线性关系的结论。 展开更多
关键词 静态混合器 湍流 流体阻力 摩擦系数
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新型静态混合器湍流特性数值模拟 被引量：12
17
作者 孟辉波 吴剑华 +1 位作者 禹言芳 陈旭 《化学工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期20-23,共4页
结合新型静态混合器的结构特点,利用CFD软件采用标准的k-ε湍流模型对新型静态混合器内的湍流状态下的三维不可压缩流场进行数值模拟。通过研究新型静态混合器脉动速度分布的对称性及其间歇性发现:新型静态混合器内3个方向速度分量的偏... 结合新型静态混合器的结构特点,利用CFD软件采用标准的k-ε湍流模型对新型静态混合器内的湍流状态下的三维不可压缩流场进行数值模拟。通过研究新型静态混合器脉动速度分布的对称性及其间歇性发现:新型静态混合器内3个方向速度分量的偏斜因子和平坦因子分布具有周期性;x和z2个方向的速度概率密度分布存在较小不对称性且其平坦因子数值在2.3—5.7变化,径向偏斜因子的数量级均较轴向小1个数量级。采用新的数据处理方法计算和分析得到了不同长径比下新型静态混合器湍流流动阻力统一特性曲线及其关联式。 展开更多
关键词 静态混合器 平坦因子 斜坦因子 摩擦系数 长径比
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Kenics静态混合器的流体力学性能 被引量：9
18
作者 费维扬 许异辉 +3 位作者 胡忭强 许宏庆 杨京龙 刘欣 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 1992年第6期10-16,共7页
用激光测速仪(LDV)测定了φ50mm Kenics静态混合器的流场、压力降和液滴平均直径。着重讨论了流量和混合单元数对轴向速度、切向速度和湍流强度的影响,并对静态混合器内液滴粉碎的机理进行了探讨。研究结果对消化吸收引进技术和合理地... 用激光测速仪(LDV)测定了φ50mm Kenics静态混合器的流场、压力降和液滴平均直径。着重讨论了流量和混合单元数对轴向速度、切向速度和湍流强度的影响,并对静态混合器内液滴粉碎的机理进行了探讨。研究结果对消化吸收引进技术和合理地设计大型静态混合器具有参考价值。 展开更多
关键词 混合 静态混合器 流体力学 粉碎机理
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新型三次采油用静态混合器组合的性能研究 被引量：9
19
作者 张吕鸿 董佳鑫 +2 位作者 周雪松 姜斌 张芳 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期894-900,共7页
油田聚合物驱油过程中,油田采出水与高浓度聚合物溶液的混合过程所使用的静态混合器的混合效果很大程度上影响着采油效率.针对目前油田常用静态混合器能耗较高、混合效果不好等问题,开发了一种新型静态混合器组合.基于计算流体力学理论... 油田聚合物驱油过程中,油田采出水与高浓度聚合物溶液的混合过程所使用的静态混合器的混合效果很大程度上影响着采油效率.针对目前油田常用静态混合器能耗较高、混合效果不好等问题,开发了一种新型静态混合器组合.基于计算流体力学理论,通过数值模拟与实验测试研究流体在混合器内的流动情况及混合效果,并与两种工业用混合器的性能进行了对比.研究结果表明:模拟结果与实验数据拟合较好;该混合器组合能耗较低,流体流经混合器组合后浓度分布均匀,完全适用于油田聚合物驱油过程. 展开更多
关键词 静态混合器 聚合物 混合效果 压降 数值模拟
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SK型静态混合器壁压脉动信号的多尺度多分形特性 被引量：11
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作者 吴剑华 孟辉波 +1 位作者 禹言芳 龚斌 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1965-1973,共9页
为了探讨静态混合器内非线性、非均匀性和混沌特性机理,利用高速数据采集系统对SK型静态混合器管壁处脉动压力进行测量。结合小波变换模极大值理论,对采集的不同进口流量下壁压波动时间序列用Daubechies二阶小波提取1～7尺度下的特征信... 为了探讨静态混合器内非线性、非均匀性和混沌特性机理,利用高速数据采集系统对SK型静态混合器管壁处脉动压力进行测量。结合小波变换模极大值理论,对采集的不同进口流量下壁压波动时间序列用Daubechies二阶小波提取1～7尺度下的特征信号,并分别对提取的信号进行R/S分析。通过对压力波动信号不同尺度下的细节信号与概貌信号研究,发现在不同尺度下其表现出不同的分形结构,且随着进口流量的增大,分形结构的变化趋势基本一致。此外,该系统不仅存在确定性非周期成分,而且不同尺度的旋涡之间的能量交换导致混沌的产生。各尺度信号的能量分布表明,压力波动信号主要体现了宏观尺度的旋涡级串的相互作用。 展开更多
关键词 静态混合器 壁压波动 R/S分析 多尺度 多分形
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