传统SK型与新型静态混合器的结构优化

为了提高聚丙烯腈纤维的合成质量，从提高合成聚丙烯腈的三股物料混合均匀度出发，利用CFD技术进行多相流流场的数值计算方法，探讨SK型静态混合器的元件结构参数及元件数量对混合器管内三股物料预混均匀度的影响，并分析相应的压力降变化等。结果表明：当混合元件的宽度D=110 mm、长宽比L/D=1、元件扭转角α=270°时混合效率最高。为达到理想混合均匀度的目的，以优化后的混合元件参数为基础设计一种新型静态混合器并对其进行数值模拟，满足要求时的新型混合器的总长度约为传统SK型静态混合器长度的1/2。新型静态混合器的混合效率比传统SK型静态混合器约提高了50%,但压力降损失也较大。     

表面张力驱动下挡板对微通道混合效果的影响

微流控系统由于微通道尺寸变得越来越小,所以原先传统的外力驱动方式遇到了很大的困难。而表面张力驱动微流体不需要任何外部能量源,对于设备小型化和集成化非常有优势。课题组通过对微混合通道内设置挡板,改变挡板的结构参数,通过数值模拟来研究表面张力驱动下挡板结构参数对混合效果的影响。研究结果表明:设置了挡板后微通道的混合效果显著提高;同时随着挡板结构参数的改变,微通道的混合效果也随之呈现出一定的变化规律。挡板的设置扰乱了微流体的流动,使得流体间的界面接触变多,混合效果得到提高。     

漂白车间混合器的研究开发

良好的混合质量是提高浆料漂白效果的关键性的要求。高效的浆料混合就是要求化学试剂和浆料均一分散 ,达到宏观级、纤维级、微观级的混合。随着漂白技术的不断发展 ,混合器也从连续混合槽到静态混合槽、高剪切混合器形成更好的纤维级混合 ,并提高了漂白质量。混合器中“流体化”运动的产生决定了最终的混合质量和混合效率。因此 ,使浆料产生“流体化”的高剪切混合器得到了迅速的发展。减小动力消耗、提高混合质量是混合器不断改进所要达到的目标。     

纳米塑料加工用微混合器的研究进展

针对纳米塑料加工过程中颗粒易团聚的问题。从纳米颗粒本身的特性进行分析;以层流与对流2方面说明微混合器的基本混合原理;对典型微混合器的设计方法、设计原理及应用场合进行了介绍,其中微静态混合器的设计主要考虑改变流道的形状,而微动态混合器的设计主要是借用各种外界能源的作用;提及微流动研究领域的热点之一——混沌混合,对引发混沌现象的几种微混合器从结构和原理上进行了分析。     

漂白车间混合器的研究开发

良好的混合质量是提高浆料漂白效果的关键性的要求。高效的浆料混合就是要求化学试剂和浆料均一分散，达到宏观级、纤维级、微观级的混合。随着漂白技术的不断发展，混合器也从连续混合槽到静态混合槽、高切混合器形成更好的纤维级混合，并提高了漂白质量。混合器中“流体化”运动的产生决定了最终的混合质量和混合效率。因此，使浆料产生“流体化”的高剪切混合器得到了迅速的发展。减小动力消耗、提高混合质量是混合器不断改进所要达到的目标。     

用于调酸的静态混合器改进与流态模拟

采用Fluent软件对用于调酸的衬四氟乙烯静态混合器(商用混合器)进行数值模拟,速度矢量显示:各个截面均有速度的变化和湍流,矢量的极大值均集中在近壁面区域,流体持续同方向旋流,重定向功能相对较弱,经过混合单元改进后,重定向功能更强,混合效率更高。改进混合器经混合单元后硫酸相体积分数分布范围明显窄于商用混合器,硫酸的混合更均匀。除第一个混合单元出口外,其余混合单元出口,改进混合器的分离强度均优于商业混合器。改进混合器经二个混合单元分离强度混合均匀,而商用混合器需三个混合单元才能混合均匀。商用混合器总的压力降为5049.768Pa,改进混合器总的压力降为10897.998Pa,改进混合器的压力降大于商用混合器,均在可接受范围。     

中浓纸浆漂白过程混合技术的研究

分析了中浓纸浆漂白过程中纸浆与漂白剂的混合机理,通过中浓纸浆流体化实验,研究了中浓纸浆混合过程的网络强度、湍流粘度、单位体积能耗及混合时间等特性参数,并对中浓纸浆混合器的设计方法及提高混合效果的影响因素进行了探讨.     

静态混合器在发酵液倒酒过程中的应用试验

静态混合器的型号有很多种,我公司使用的是SV型。静态混合器的工作原理是让流体在管线中流动冲击混合器的波纹片,增加流体层流运动的速度梯度或形成湍流,层流时是"分割-位置移动-重新汇合",湍流时,流体除上述三种情况外,还会在断面方向产生剧烈的涡流,有很强的剪切力作用于流体,使流体进一步分割混合,最终形成所需要的混合液。之所以称之为"静态"混合     

三角形管壁叶片式静态混合器的结构与流场数值模拟

为满足造纸生产过程通过静态混合器添加各类化学品的发展要求,同时为解决传统静态混合器的挂浆、破坏某些高分子化学品结构、混合器结构复杂和易堵塞不易清理等问题,研发了三角形管壁叶片式静态混合器,其内部特征结构为3个取自管壁的叶片呈120°均匀分布于管壁内侧;利用FLUENT软件对其工作过程的内部流场进行数值模拟,并建立一套实验装置以对模拟结果进行验证。FLUENT的流场模拟分析结果表明,该静态混合器可使内部流场在压力、速度大小和方向、流体湍流情况发生有效变化,进而使流体物料充分混合;与目前常用的标准型Kenics静态混合器相比,三角形管壁叶片式静态混合器具有简单、高效、节能、不易挂浆和不易剪切破坏高分子类化学品结构的特点,可对流体物料进行分流和混合。     

静态混合器在啤酒及其他液体食品工业中的应用

静态混合器是一种没有运动部件的高效混合设备。其基本工作机理是利用固定在管内的混合单元体改变流体在管内的流动状态,以达到不同流体之间良好分散和充分混合的目的。     

结构参数对微通道换热器内流体分配均匀性的敏感性分析

选取换热器微通道的长度、宽度、插入封头的深度作为考察因素,利用均匀设计方法建立模型,对影响微通道换热器内流体流动分配均匀性的敏感性参数进行分析.结果表明:1)微通道换热器流体分配均匀性不仅与流体的流动状态有关系,还与几何结构有关;保持较低的流速(0.05~0.10 m/s)微通道换热器内流体可获得更好的分配均匀性.2)在入口流速一定的情况下,流体流动分配均匀性是微通道长度、宽度和插入封头深度综合作用的结果.各因素对流体分配均匀性的影响从大到小依次为微通道的宽度、微通道插入封头深度、微通道的长度.     

ZPH型氯水分散混合器的应用

ZPH型氯水分散混合器是一种应用于多段漂白的先进氯水分散混合设备。它与ZPH型静态混合器配套使用,可以获得氯气充分分散,与纸浆均匀混合,促进氯化反应,避免局部过氯化或氯化不足等效果。 本文简要介绍了ZPH型氯水分散混合器的结构原理、系列设计的规格和基本设计参数;着重阐明了选型、材质选择、氯气压力与工作水量关系以及操作注意事项等实际应用问题。     

SL型静态混合器的改进结构与两相流分析

提出了一种SL型静态混合器的改进结构,对其内部结构加以描述,并对其中两相流的流动场进行分析.考虑实际装置结构内部两相流流动状态下参数之间的相互关系,对其进行理论研究.两相流通过改进的静态混合单元受到撞击、形成分离、绕流以及融合,持续加强混合效果.通过对真实湍流流态所做的解析,可为进一步完善SL型静态混合器的改进结构与参...     

涡发生器对矩形截面螺旋细通道内液体传热与熵产的影响

为探究湍流状态下涡发生器对矩形截面螺旋细通道传热与熵产的影响,课题组采用RNGκ-ε湍流模型对内置5种不同涡发生器的螺旋细通道的传热和熵产进行了数值研究。选取的涡发生器结构为具有相同长宽高的矩形、棱形、椭圆形及2种放置方式不同的三角形。在热流密度300 k W/m~2和雷诺数Re 4 500～12 000的条件下,对内置不同涡发生器的螺旋细通道与光滑螺旋细通道的摩阻系数、努塞尔数、热阻和总熵产进行分析。结果表明:在研究的雷诺数范围内,5种加入涡发生器结构的通道内流体努塞尔数、摩阻系数均大于光滑通道,热阻均低于光滑通道;当Re 7 500时总熵产率均低于光滑通道,而7 500 Re 12 000时反之。几种涡发生器结构中矩形涡发生器结构能源利用率最佳。     

ZPH型氯水分散混合器通过省级技术鉴定

由我所设计、浙江桐庐轻工机械一厂制造的ZPH型氯水分散混合器于1990年11月28日在浙江桐庐通过省级技术鉴定。 ZPH型氯水分散混合器是吸收消化国外同类产品部分资料设计研制的新产品,与旧式喷射分散器比较,氯水混合均质性好,经该设备混合后的氯水与浆一起通过ZPH型静态混合器处理后,浆氯混合均匀,可提高氯化段通氯量,降低氯耗量,提高氯化效果。 ZPH型氯水分散混合器的研制成功,填补了国内空白,可以替代进口的同类产品,节省外汇,有较好的经济效益和社会效益。曾经引进日本同类产品的岳阳造纸厂现已向浙江桐庐轻工机械一厂订购一套ZPH32型氯水分散混合器。     

带次流道的周向平行弯曲细通道夹套熵产研究

为探究次流道对周向平行弯曲细通道夹套性能的影响,对有无次流道的周向平行弯曲细通道夹套内流体的层流流动和传热特性进行了三维数值模拟分析。通过对比分析得到如下结果:次流道增加了夹套的平均Nu数;在低Re数时,有次流道夹套的流阻系数f小于无次流道夹套,而当Re数大于1 050时,有次流道夹套的f高于无次流道夹套;有次流道夹套的传热不可逆的熵产率小于无次流道夹套,而2种夹套的流动不可逆的熵产率在低进口Re数时相差不大。次流道强化了夹套的传热性能,且在低Re数时降低了夹套的流动阻力。     

搭载微混合芯片的食品内亚硝酸盐含量光电检测方法研究

目的：提出一种基于光电探测原理的食品中亚硝酸盐高精度、低成本的定量快速检测方法,并构建搭载微混合芯片的便携式亚硝酸盐检测仪。方法：设计微混合芯片以实现检测样品的快速混合,并通过流体仿真验证芯片混合效率;分析光固化工艺参数对芯片通道打印精度的影响规律并制备了微混合芯片;设计并搭建了亚硝酸盐光电检测系统,分析亚硝酸盐含量与诱导电压的对应关系,并确定系统的检验灵敏度。结果：设计的微混合芯片可以实现检测试剂的高效混合,当置信因子为3时,光电检测系统检测质量浓度极限可达95.7 μg/L,系统线性指数的拟合误差为0.996 7,平均检测时间可达3 min。结论：光固化技术可实现混合微流控芯片的高精度制备,自主搭建的光电检测系统的检测精度和灵敏性可满足食品中亚硝酸盐的检测需求。     

导叶结构对直流导叶式气液分离器性能的影响

为了得到高效低阻的液滴分离装置,设计了不同结构的直流导叶式气液分离器模型,采用FLUENT软件中RNGκ-ε湍流模型和离散颗粒(DPM)模型,对不同导叶结构的分离器内流场进行模拟,得到了导叶结构参数对分离器内的压降特性、速度分布、以及不同粒径分离效率的影响规律。结果表明:导向叶片个数增加或者出口角的减小都能使分离器分离效率显著提高,但是分离器压降也会增大;随着颗粒粒径的增大,分离效率升高,当粒径大于35μm时,分离效率几乎达到100%;导向叶片个数越多,叶片出口角越小,分离效率越高。数值模拟结果为设计低阻、高效的分离器提供了理论依据。     

数值分析喷水孔结构对水针断裂长度的影响

根据水刺加工工艺要求设计了圆锥圆柱型、流线型、圆柱圆锥型3种喷水孔结构。采用大型流体计算软件(CFD)模拟水流流过喷水孔内部的流体流动通道,在大气中形成动力水针过程,并依据数值模拟结果分析喷水孔结构对水针断裂长度的影响。经分析认为圆锥圆柱型喷水孔结构使水针表面易于发散形成水雾,水针断裂长度短;流线型喷水孔结构降低了流体流动通道对水流流动的扰动程度,水针断裂长度有所提高;而圆柱圆锥型喷水孔结构最利于水针保持柱状结构状态,水针断裂长度最长。     

安装位置对高剪切混合器流体力学性能的影响

采用标准k-ε模型及滑移网格法研究高剪切混合器安装在不同位置对其罐内的流场、功耗、泵吸流量的影响,并重点研究射流混合对其整个流场的影响.结果表明,高剪切混合器放在罐中偏离中心轴线D/6时流场有较强的漩涡,泵吸流量和功耗也有微小的增加,并且定子喷射出的射流半径也有所增大.从混合机理角度分析得出混合的质量和效率具有明显提高,该结果对设计与使用高剪切混合罐在确定其安装位置方面具有实际的指导意义.