旋流式微混合器的制作及性能分析

从层流扩散混合机理出发,设计了一种利用流体自身旋转提高混合效益的被动式旋流微混合器.以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为材料,从理论上分析了在超纯水环境中利用螺丝紧固方法实现微混合器基片和盖板之间封合的可行性,并采用SEM对其密封状况进行表征.通过实验,分析了不同混合腔深度对混合器混合性能的影响,得出在一定尺度范围内随混合腔深度的增加,混合器混合性能得到改善的结论. 更多还原     

对称变换在对称型微结构建模中的应用

针对对称型微结构中经常遇到对称机构受到沿对称轴的外力作用下的建模问题较复杂，提出了一种把对称变换用于对称结构建模的方法，推导出任意两个关于X轴、Y轴和原点对称的结构间的对称变换关系．该方法既能充分利用结构的对称性简化求解过程，又能兼顾外力对该结构整体变形及约束反力的非对称性影响，有效地提高了建模效率，减少了建模过程中的失误．通过对蟹脚型微谐振器建模实例的验证。说明此方法可以在对称型微结构建模中应用．     

铝粉致密装填率及其流化性能研究

以颗粒堆积理论为基础,对不同粒径的铝粉进行级配振实装填实验研究,探讨了装填工艺、振动时间和级配参数对铝粉致密装填率的影响,并对致密装填所得的铝粉粒径分布均匀性及粉末流化性进行了实验检测分析。结果表明,对粉体进行分批装填、搅拌和振动,可以极大地提高粉体装填率;初期的振动对装填率提升比较明显,随着振动时间的逐渐加长,装填率提升增益将逐渐减小;级配参数的选取应尽量保证小颗粒能填满大颗粒间形成的空隙,最终在m100μm∶m15μm∶m1μm=6.89∶2.97∶1的级配参数下获得了高达73.02%的致密装填率;检测分析结果表明该装填工艺所得铝粉在同一高度处均匀性良好,不同高度处均匀性还有待改善,致密装填所得铝粉的流化性能良好,且粉末供给精度达到了3.6%,可以满足粉末火箭发动机供粉要求。     

超声波静态混合器的性能研究

在油田三采工艺中,经常需要使用静态混合器促进溶液与水的混合以达到驱油的目的,因此静态混合器的混合效率对采油的效率有重要的影响。基于目前常用的静态混合器能耗较高但混合效率不高的情况,研发了一种新型的静态混合器。通过数值模拟方法,研究了空化作用下混合器内流体的流动特性,并通过实验研究对数值模拟结果进行了验证,测定了混合器的性能。结果表明,数值模拟结果与实验结果能够较好地拟合;该静态混合器有较高的混合效率和较好的混合效果;该静态混合器压降满足要求,最佳入口流速约为0.14m/s。     

条槽剥离型动态混合器的结构设计研究

介绍了新型的条槽剥离型动态混合器。该混合器对熔体物料具有剪切、剥离、分流等作用,实现了对熔体物料的空间混合。对此种装置在产量,功耗,温升及混合性能方面与球窝型动态混合器进行了比较。结果证明,条槽剥离型动态混合器是一种合理的,理想的高粘流体混合装置。     

SK型静态混合器对原油混合特性影响的数值模拟

静态混合器作为一种新型高效的混合设备,因具有混合效果好、操作简单等优点而被广泛应用于工业生产。将SK 型静态混合器引入原油储罐中,以解决原油密度分布不均匀的问题。利用FLUENT软件,对其三维不可压缩流场进行了数值模拟;采用Eulerian多相流模型,模拟了SK型静态混合器中流体的速度场、密度场、温度场以及压力场。结果表明,在SK型静态混合器的螺旋叶片作用下,原油沿着叶片做方向相反的螺旋运动并呈周期性变化;通过叶片的切割、剪切和旋转作用,原油在出口处几乎混合完全,说明SK型静态混合器具有较好的混合效果,且压力损失较小,可降低能耗成本。     

随动式动态混合器掺稀混合性能研究

针对稠油掺稀过程中原混合器混合效果不佳的问题,选择满面式螺旋叶片作为混合元件,增加动力叶轮,以增强叶片对流体的剪切能力和转动频率.基于CFD仿真软件,对影响动态混合器混合效果的叶片螺距和动力叶轮两参数进行数值模拟分析,并以管内稀油体积分布情况作为评价标准,研究混合过程中混合元件几何结构的变化对混合器性能的影响规律.结果...     

SOR微型混合器的设计及实验研究

为实现微尺度条件下流体的均匀混合，按层流混合原理设计了一种三维结构的新型静态微型混合器.通过在微通道内设置周期交叉排列的导流块，在轴向的压力梯度作用下产生横向的流动，从而在微管道内产生对流体的搅拌作用，达到促进混合的目的.运用计算流体动力学方法分析了静态微型混合器内速度场的分布规律，阐述了发生混合的机理.采用罗丹明染料与去离子水的混合试验检测该微型混合器的混合性能，同时分析了微型混合器的混合效果与结构参数、雷诺数的关系.混合试验表明， 交叉导流式Ⅱ型（SOR Ⅱ）微混合器在低雷诺数和高雷诺数条件下都可以获得好的混合效果，而交叉导流式Ⅰ型（SOR Ⅰ）微混合器只能在高雷诺数条件下获得好的混合效果.     

脉冲式静态混合器的混合分散特性研究

测定并分析了ＷＭＨ－Ⅰ型脉冲式静态混合器内物料的停留时间分布和分散相粒径分布。给出了停留时间和分散相粒径的数字特征与物料流量间的关系曲线。研究表明，具有脉冲元件的混合器，混合分散效果及操作稳定性均优于无脉冲元件的普通混合器。     

喷动床粉体混合机混合性能的数值模拟

喷动床中粉体的混合本质上是气固两相流动问题,为研究喷动床中粉体的混合性能,采用数值模拟的方法,研究了直径为165μm的同种淀粉颗粒在喷动床混合机中的混合过程及运动行为规律.研究结果表明:在喷动床混合机中,粉体的运动区域主要包括喷射区、喷泉区和环隙区,粉体的混合主要发生在喷泉区;粉体在喷动床中循环运动的周期约为9.4 s...     

Y型微混合器结构与工作参数在两相脉动混合中的优化

为提高微尺度下不同反应物的混合效率,针对Y型脉动微混合器结构与工作参数对其混合性能的影响展开优化研究。采用仿真分析对微混合器流道截面尺寸、入口夹角、入口流量及脉动频率进行了优化分析,优选出最佳结构和工作参数,并以此制作试验用系统样机;利用化学反应探针法,通过检测可控合成后的金纳米粒子大小及分布情况,综合评估其混合性能。试验结果表明:Y型脉动微混合器的截面尺寸、流道夹角在入口流量及工作频率一定的条件下存在一个最优值,入口流量及工作频率是一对相互影响的重要工作参数,一定的流量对应一个最佳混合频率。     

静止型混合器应用技术——热交换器

所谓静止型混合器,就是在流体的通路中设置某种结构的静止的混合元件,在雷诺数很宽的范围内,都能实现对流体的混合。由于使用静止型混合器,具有便于生产过程的连续化,节能,装置小型化,不需要维修等优点,近年来被广泛的应用于合成纤维、橡胶、塑料、石油化工、制药、油脂、食品、化妆品等生产领域。本文主要介绍静止型混合器在热交换器上的应用,介绍静止型混合器的热交换器设计方法。至于静止型混合器的混合机理,以及一些代表性的混合元件的结构、性能,可以参阅“合成纤维”杂志1980,6期“静态混合器”一文.     

结构参数对非对齐入口式T型微混合器内混合特性的影响

对非对齐入口式T型微混合器内流动与混合特性开展了三维数值模拟.结果显示,非对齐式入口的布置方式使流体流入通道时在重力方向上出现位移差,增大了流体的接触面积且沿通道轴向方向上出现明显的旋流状运动,从而进一步强化混合.同时,结合数值模拟和田口优化法对影响该微混合器混合性能的3个设计参数进行比较和分析,并结合信噪比的变化确定了非对齐入口式T型微混合器的最佳结构设计方案.这些参数对混合的影响强度分别为:入口通道宽度w>入口通道与主通道高度比h/H>入口通道入流角度α.     

抛射式双同混合制粒机混合机理及参数优化

通过固体颗粒在高速混合器内进行的搅拌混合的试验,研究了混合器内各结构参数与混合效果的关系,如筒体直径、主搅拌浆离筒底的间隙、主辅搅拌浆间距、辅搅拌浆离筒底的距离;分析了混合效果与各结构参数及操作参数的关系。通过固定1个物料体系,进行3因素（主搅拌转速、辅搅拌浆转速、混合时间）3水平的正交试验。找出最佳混合参数组合,给出最适混合转速及最适混合时间。此型混合机与传统的混合装置相比大大缩短了混合时间,提高了混合效率、降低能耗。同时还具备制粒、干燥的功能。     

天然气与空气在发动机进气道中混合特性分析

燃料与空气的混合均匀性对多缸发动机的各缸工作均匀性有很大影响。在发动机进气管上安装不同结构参数的天然气混合器，对天然气与空气的混合状态的影响进行研究，提出了有利于天然气与空气均匀混合的混合器结构和布置形式。并以一起天然气发动机在试验中的活塞烧蚀事故证实了分析结果的正确性。     

基于MEMS的微流体混合器的研究与进展

介绍了基于MEMS的微流体混合器几年来的研究成果、发展现状和应用前景．微流体控制系统是微机电集成系统(MEMS)一个主要分支,微流体混合器作为微流体控制系统的重要组成部分,可分为静态混合器和动态混合器两类．微流体静态混合器混合机理是以扩散为主,依靠改变混合器中微型管道的几何形状等方法来提高液体的混合效率．而动态混合器原理新颖,在雷诺数较低的情况下仍能实现快速、均匀的混合,适合微型化发展．     

旋流叶片轴向排列对静态混合器混合特性的影响

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SSTκ-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、RSM 4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.     

静态混合器混合效果的测定方法研究

根据静态混合器连续操作的特点。定义描述其混合效果的混合度表达式，并利用不相溶的两相流体混合后的体积等于它们各自体积之和的原理，建立动态求取各组分体积分数和流量分数的计算方法和实验装置．结果表明：利用该方法测定静态混合器的混合效果避免了多点取样，提高了测量的准确性并减少了实验时间，可以用于混合产品质量的在线检测，并为静态混合器的结构设计和工艺设计提供参考依据．     

线性对流扩散方程混合有限分析多重网格法

建立了二维线性对流扩散方程的混合有限分析多重网格法，计算结果与精确解吻合，为计算高维复杂流场建立了一个重要基础，同时通过计算证实了多重网格方法具有与网格参数无关的收敛性。     

求解对流—扩散方程的特征型混合有限分析格式

借双曲型方程特征线解法和局部网格求有限分析解的思想,提出一种求解对流－扩散 特征型混合有限分析格式,理论分析和数值计算表明,该格式性质优良,尤其适合于对流占优问题的计算。