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伴生气掺氢条件下KSM型静态混合器参数优化
1
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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大密度差两相旋流静态混合器结构优化模拟
2
作者 上官光进 刘钟鸣 +1 位作者 孙盛 朱顺 《化学工程》 北大核心 2025年第6期70-75,共6页
为解决互不相溶液体两相密度差较大且难以混合的问题,设计一种用于轻组分与重组分混合的液-液旋流混合器,并基于CFD数值模拟,采用Mixture多相流模型,以混合均匀度γ_(a)为评价指标,对比分析混合器进料高度差Δh、筒体直径∅_(m)、进料口... 为解决互不相溶液体两相密度差较大且难以混合的问题,设计一种用于轻组分与重组分混合的液-液旋流混合器,并基于CFD数值模拟,采用Mixture多相流模型,以混合均匀度γ_(a)为评价指标,对比分析混合器进料高度差Δh、筒体直径∅_(m)、进料口管径∅_(1)和∅_(2)对旋流混合器混合性能的影响。结果表明:γ_(a)随着Δh的增大而减小,随着∅_(m)的增大而增大,当Δh由0增大至200 mm时,γ_(a)降低14.58%,当∅_(m)由150 mm增大至400 mm时,γ_(a)上升4.43%;增大∅_(1)或∅_(2)均可提高混合均匀度,当∅_(1)由8 mm增大至50 mm时,γ_(a)上升2.11%,当∅_(2)由6 mm增大至15 mm时,γ_(a)上升0.47%;γ_(a)对Δh和∅_(m)更为敏感,减小Δh或增大∅_(m)可显著提高旋流混合器的混合性能。研究结果可为旋流混合器的优化设计提供理论参考。 展开更多
关键词 旋流混合器 混合均匀度 结构优化 数值模拟
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基于计算流体力学代理模型的天然气混氢装置结构优化
3
作者 渠秀媛 王洪建 +2 位作者 夏雷 张晓瑞 孙立 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期301-308,共8页
以无混合单元的混合器为基础模型,建立了三维SK型静态混合器模型来模拟气体混合物的混合行为,开展了运行参数和设计参数的研究,分析了混合性能如均匀性指数和压力损失等的影响规律.研究结果表明:当混合单元数量为3个时,达到性能与能耗... 以无混合单元的混合器为基础模型,建立了三维SK型静态混合器模型来模拟气体混合物的混合行为,开展了运行参数和设计参数的研究,分析了混合性能如均匀性指数和压力损失等的影响规律.研究结果表明:当混合单元数量为3个时,达到性能与能耗的最佳平衡;混合单元长径比显著影响混合效果,混合单元布置方式对压降影响小于5%.为进一步优化,基于Kriging代理模型构建低插值误差的响应面,结合遗传算法全局寻优,获得最优流道结构,相较于基础模型,优化后出口截面均匀性指数提升7.2%,氢气-甲烷分层现象完全消除,流场分布均匀性改善. 展开更多
关键词 天然气混氢 数值模拟 SK型静态混合器 均匀性 参数优化
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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：2
4
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
5
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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薄板式静态混合器混合性能数值模拟 被引量：3
6
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HTPB推进剂浆料的静态混合管数值模拟 被引量：1
7
作者 郭骐瑞 任丽媛 +4 位作者 陈康 黄翔宇 马卫华 肖乐勤 周伟良 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第S01期206-216,共11页
端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂中固化剂和黏合剂的充分混合对推进剂性能至关重要,SK型静态混合管能实现高黏度流体的充分混合。采用Minilab微型双螺杆流变仪测量了推进剂浆料的黏切曲线。通过计算流体力学对应用于HTPB推进剂药浆的SK型静... 端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂中固化剂和黏合剂的充分混合对推进剂性能至关重要,SK型静态混合管能实现高黏度流体的充分混合。采用Minilab微型双螺杆流变仪测量了推进剂浆料的黏切曲线。通过计算流体力学对应用于HTPB推进剂药浆的SK型静态混合管进行了数值模拟,分析了SK型静态混合管的入口流速、元件个数和元件长径比与压降和混合效果之间的关系。数值模拟表明,压降与入口流速成正比,与元件个数线性相关,45%以上的阻力损失都集中在混合管用于挤出成型的出口喷嘴处。8个混合单元可完成99.9%的混合,12个混合单元可完成99.99%的混合。长径比减小时,径向上的二次流加剧。长径比从0.5增加到1.25,可以在加强混合的同时降低能耗。 展开更多
关键词 数值模拟 计算流体力学 静态混合 非牛顿流体 聚合物
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桨叶结构参数对双行星搅拌混合过程的模拟影响 被引量：1
8
作者 姚雪亮 陆怡 汤德利 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期57-63,共7页
为探究双行星搅拌机桨叶结构参数对锂电池浆料混合过程的影响,以3 L锂离子电池浆料双行星搅拌机为研究对象,采用standard k-ε模型,通过动网格法开展结构参数对搅拌过程中混合特性影响的数值模拟。结果表明:桨叶的结构参数对循环性能、... 为探究双行星搅拌机桨叶结构参数对锂电池浆料混合过程的影响,以3 L锂离子电池浆料双行星搅拌机为研究对象,采用standard k-ε模型,通过动网格法开展结构参数对搅拌过程中混合特性影响的数值模拟。结果表明:桨叶的结构参数对循环性能、剪切性能和功率特性均有影响,随着桨叶螺旋角的增大,双行星搅拌机的轴向循环能力提高,径向循环能力降低,且增大螺旋角与减小间隙会增强搅拌机的剪切性能同时增大功耗;在3个混合性能评价指标中,剪切性能受影响最显著,结构参数对剪切特性影响的主次顺序为桨叶螺旋角>桨叶间隙。通过正交试验分析,最优组合为桨叶螺旋角50°、桨叶间隙6 mm。 展开更多
关键词 双行星搅拌机 混合过程 数值模拟 螺旋角 桨叶间隙
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用于泡沫混凝土制备的静态混合器模拟研究
9
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
10
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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三维运动混合机内食品颗粒混合效果数值模拟
11
作者 程月峰 孟兆新 +1 位作者 王孟刚 沙宇峰 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2024年第12期65-71,共7页
[目的]探究三维运动混合机在混合过程中不同主动轴转速和料筒形状对食品颗粒混合效果的影响。[方法]利用三维软件对三维运动混合机进行简化建模,通过ADAMS-EDEM耦合的方法,分别对不同转速和料筒形状进行仿真模拟和分析。[结果]提高转速... [目的]探究三维运动混合机在混合过程中不同主动轴转速和料筒形状对食品颗粒混合效果的影响。[方法]利用三维软件对三维运动混合机进行简化建模,通过ADAMS-EDEM耦合的方法,分别对不同转速和料筒形状进行仿真模拟和分析。[结果]提高转速可以显著提高混合效果和混合效率,但当转速相对较高时,再提高转速对提高混合效果不再明显;相较于其他料筒形状,正方形料筒的混合效果相对较好,椭圆形料筒的混合效果相对较差;且当离散系数≤0.2时,转速12 r/min的混合效率相对于转速8,10 r/min的分别提高了约33%,66%,正方形料筒较椭圆形料筒的混合效率提高了约100%。[结论]利用仿真模拟的方法可以有效地分析三维运动混合内食品颗粒的混合情况。 展开更多
关键词 三维运动混合机 ADAMS-EDEM耦合 食品颗粒 混合效果 离散系数
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SV型直接接触换热器换热过程的数值模拟
12
作者 胡翔 耿健 +1 位作者 赵爽 黄峻伟 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期147-153,共7页
为研究SV静态混合器对液-液直接接触沸腾换热过程混合及传热的影响规律,分析了相同高度下SV静态混合器长径比对直接接触沸腾换热过程的影响。搭建了直接接触换热实验平台,验证了数值模拟结果的可行性与准确性。结果表明,实验结果与模拟... 为研究SV静态混合器对液-液直接接触沸腾换热过程混合及传热的影响规律,分析了相同高度下SV静态混合器长径比对直接接触沸腾换热过程的影响。搭建了直接接触换热实验平台,验证了数值模拟结果的可行性与准确性。结果表明,实验结果与模拟结果误差在3%以内;与长径比为0.5和2.0的2种混合器相比,长径比为1.0的SV静态混合器压力降最高降低了18 Pa,湍流动能大于0.002 m2/s2,容积换热系数最高提高了9.7%;压力降和容积换热系数随着长径比的减小而增大,存在最佳长径比1.0使湍流动能达到最大值。综上所述,适当减小SV混合元件长径比有利于增强换热,对直接接触换热器结构参数设计具有指导意义。 展开更多
关键词 SV静态混合器 长径比 压力降 湍流动能 容积换热系数 数值模拟 直接接触换热
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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
13
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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旋流叶片轴向排列对静态混合器混合特性的影响 被引量：9
14
作者 孟辉波 吴剑华 +1 位作者 禹言芳 陈旭 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期924-929,共6页
为了预测旋流静态混合器内非稳态宏观混合特性,基于体积加权混合法则结合脉冲示踪法,在简化模型的基础上,利用计算流体力学的SSTk-ω湍流模型,通过湍流流场数值计算求解示踪剂的浓度输运方程,得到了不同混合组件和混合元件级数下静态混... 为了预测旋流静态混合器内非稳态宏观混合特性,基于体积加权混合法则结合脉冲示踪法,在简化模型的基础上,利用计算流体力学的SSTk-ω湍流模型,通过湍流流场数值计算求解示踪剂的浓度输运方程,得到了不同混合组件和混合元件级数下静态混合器内的浓度响应曲线,比较了MSM、KSM、SSM、RSM4种旋流静态混合器的强化混合效果.数值模拟表明:KSM型静态混合器流阻Z因子与文献实验对比吻合较好;KSM的强化能力最大,SSM的强化能力最小.根据提出的强化因子评价混合器级数的强化效果,发现径向强化系数与螺旋叶片级数的幂函数呈线性关系. 展开更多
关键词 静态混合器 混合特性 数值模拟 旋流叶片
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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
15
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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新型同心双轴搅拌器功率与混合特性的数值模拟 被引量：17
16
作者 刘宝庆 张义堃 +3 位作者 刘景亮 秦福磊 林兴华 金志江 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期1135-1144,共10页
基于同心双轴搅拌器的结构与运行特点,建立了兼顾其流动、混合过程的三维数学模型,并以过程工业应用较多的两种不同尺寸双层组合桨作为内桨、框式桨作为外桨构成的同心双轴搅拌器为研究对象,数值模拟了其在中高黏牛顿流体中同向及反向... 基于同心双轴搅拌器的结构与运行特点,建立了兼顾其流动、混合过程的三维数学模型,并以过程工业应用较多的两种不同尺寸双层组合桨作为内桨、框式桨作为外桨构成的同心双轴搅拌器为研究对象,数值模拟了其在中高黏牛顿流体中同向及反向转动模式的功率特性、流场特性及混合特性。模拟结果表明,同向转动模式下,整个系统的搅拌功耗更小、混合效率更高;外桨功耗受内桨影响较大,一般随内桨转速的增大,恒速外桨的功耗同向转动时会减小、反向转动时会增大;对由桨式搅拌器构成的组合式内桨而言,当内桨直径与釜体直径之比为0.35左右时,相同Reynolds数下的单位体积混合能更小;中高黏牛顿流体中,同心双轴搅拌器的内桨采用上层六斜叶桨+下层六直叶桨的组合形式时更高效节能,仅在体系Reynolds数小于36时,上层二斜叶桨+下层二直叶桨的内桨组合形式才具有相对优势。 展开更多
关键词 同心双轴搅拌器 组合桨 搅拌功率 混合特性 数值模拟
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内置叶片型静态混合器结构优化研究 被引量：10
17
作者 艾志久 黄涛 +3 位作者 唐荣武 常宏岗 陈昌介 温崇荣 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第3期123-125,共3页
为提高静态混合器对过程气与空气的混合效果,基于CFD方法,对内置叶片型静态混合器不同叶片数量、排列方式进行了数值模拟计算。对比分析内部的速度、湍流、组分等分布情况,提出一种新型结构,为内置叶片型静态混合器设计提供参考依据。
关键词 态混合器 叶片 混合效果 数值模拟
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翼片间距和尾距对HEV型静态混合器混合特性的影响 被引量：9
18
作者 凌继红 田秀芳 +2 位作者 张浩 叶天震 邢金城 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期3052-3056,共5页
以变异系数作为评价混合器混合性能的指标,利用实验和数值模拟相结合的方法研究了翼片间距和尾距对HEV型静态混合器混合特性的影响。首先利用实验方法测量了静态混合器出口处示踪流体的体积分数,基于实验结果对数值模拟中的5种湍流模型(... 以变异系数作为评价混合器混合性能的指标,利用实验和数值模拟相结合的方法研究了翼片间距和尾距对HEV型静态混合器混合特性的影响。首先利用实验方法测量了静态混合器出口处示踪流体的体积分数,基于实验结果对数值模拟中的5种湍流模型(standard k-ε、RNGk-ε、realizable k-ε、SSTk-ω、standard k-ω)进行对比分析,选出最优计算模型,在此基础上,模拟研究了不同翼片间距在同一基准断面处示踪流体变异系数的变化规律,以及翼片间距在0.8 D～2.0 D之间时,出口处示踪流体的变异系数随着尾距的变化规律。结果表明:RNGk-ε模型模拟的结果与实验结果最为接近(相对误差为3.37%),即该模型最能真实地反映此混合器的流场特性;HEV型静态混合器混合的均匀程度随着翼片间距的增大呈现先提高再降低的趋势,当翼片间距≤1.7 D时,随着翼片间距的增大,变异系数迅速降低,当翼片间距≥1.7 D时,随着翼片间距的增大,变异系数呈上升趋势,翼片间距为1.7 D时,CV值最低,混合效果最好;在一定长度范围内,出口处示踪流体的变异系数随着尾距的增加迅速降低,但是尾距增加到一定距离以后,继续增加尾距对混合效果的改善不明显。 展开更多
关键词 静态混合器 混合特性 数值模拟 翼片间距 翼片尾距
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多流道螺旋静态混合器混合性能的数值模拟研究 被引量：23
19
作者 王宗勇 陈超 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期268-273,279,共7页
采用多相流混合模型对层流状态下两种物性接近的流体在多流道螺旋静态混合器内的混合性能进行研究。研究结果表明,流道数增多提高了流体混合速度,缩短了达到相同混合效果所需要的混合元件长度,但同时也增大了系统能量消耗。在混合元件... 采用多相流混合模型对层流状态下两种物性接近的流体在多流道螺旋静态混合器内的混合性能进行研究。研究结果表明,流道数增多提高了流体混合速度,缩短了达到相同混合效果所需要的混合元件长度,但同时也增大了系统能量消耗。在混合元件长度要求较长的情况下,从能量消耗角度应优先选用两通道螺旋静态混合器,而受到设备空间限制等原因混合元件长度需要较短时,应优先选用四通道螺旋静态混合器。 展开更多
关键词 静态混合器 数值模拟 分布混合 分离强度
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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
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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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