静态混合器简介及选用

简要介绍了５种国产型号静态混合器的结构特点、适用范围、技术特性以及设计选用时各主要工艺参数的确定（特别是压力降的计算）提出了设计选用及安装时的注意事项。     

新型静态混合器压力降研究

在SK型静态混合器的基础上提出了三种组合螺旋形式的静态混合器,利用专业CFD计算流体力学软件Fluent对这三种静态混合器内流场进行了数值模拟,得到了不同流速下的压力降数值,绘制了压力降随速度的变化曲线,并针对三种静态混合器和特定的介质给出了压力降与速度的关联式。     

脉冲式静态混合器压力降分析

测定了雷诺数Ｒｅ从６８变化到１６５１时混合器压力降与雷诺数，摩擦系数与雷诺数的关系曲线和相应的曲线拟合方程。Ｒｅ＜５５０时，摩擦系数ｆ＝１３９．６６Ｒｅ－０．７４２，当Ｒｅ＞５５０时，流动基本处于湍流状态，ｆ＝５．２Ｒｅ－０．２０３。当雷诺数增大时，混合器内元件数量的改变对摩擦系数影响不大。     

Kenics型静态混合器和GK型静态混合器流场的数值模拟及比较

采用计算流体动力学(CFD)的方法,分别计算了Kenics型静态混合器和GK型静态混合器内的流场。数值模拟的结果表明,Kenics型静态混合器内流场的湍动强度大于GK型静态混合器的,导致了Kenics型静态混合器的流体阻力和传热系数大于GK型静态混合器的。GK型静态混合器的压力降大约只是Kenics型静态混合器压力降的0.554~0.579倍,但两者的传热膜系数相差不大。GK型静态混合器具有较强的综合性能。     

静态混合器中非牛顿流体的压力降和摩擦因子

分析和讨论了非牛顿流体流动的流变特性、静态混合器的几何本数和单元数及操作参数对非牛顿流体的压力降和摩擦因子的影响。并得到了静态混合器中非牛顿流体流动的压力降的关联式，△Ｐ＝１８３６Ｒｅ（０．２７１）×ｍ（１．０３）Ｋ（０．８５５）（Ｌ／Ｄ）（０．５５９）。     

SD型静态混合器压力降的特性分析

借助计算流体力学软件FLUENT5/6,对含有3个流道的螺旋式静态混合器在不同的长宽比和雷诺数下的流动特性进行了数值模拟。模拟结果表明,当螺旋片长宽比为4∶1时该混合器压力降与雷诺数的1.715次方成正比;当雷诺数一定时,压力降与混合元件单元数在双对数坐标下成线性分布规律;压力降随着螺旋叶片长宽比的减小而增大;该混合器的压力降与对应结构的SK型静态混合器基本相同,大约是相同直径和管长的光滑空管压力降的10倍。     

静态混合器的设置

介绍了由上海化工研究院研制开发的ＳＶ，ＳＸ，ＳＬ，ＳＨ和ＳＫ五种类型国内生产的静态混合器的特点和适用范围，对工程设计选用和设置要求进行了具体说明。为方便选用，附有标准产品的型号和规格。     

静态混合器的选择及设计应用

简述了静态混合器的结构特点,混合机理及混合形态,介绍了静态混合器在反应系统中的选用,着重介绍了静态混合器在盐水中和反应系统中的应用实例。     

基于数值模拟的静态混合器混合性能对比

构建长度、直径相同的SK、SX型静态混合器,利用Polyflow软件模拟低密度聚乙烯(LDPE)熔体在静态混合器内的流动情况,得到2种静态混合器的示踪粒子分布图、压降、分离尺度等参数,分析了流量对压力和分离尺度的影响,以及分离尺度下降一半,2种静态混合器所需的压降和流程长度。结果表明,随流程长度的增大,SX型静态混合器的粒子分布更加均匀,分离尺度更小,在出口处分离尺度约为SK型的1/3;当流量增至初始值的10倍时,SK和SX型的压降分别增至原来的7.4和4.7倍,两者出口处的分离尺度分别变化了8.3%和60%;随着混合过程的进行,分离尺度每下降1/2,所需压降及流程长度逐渐增大。     

不同结构静态混合器内熔体流动及混合效果的数值模拟

构建长度、直径相同,但具有不同扭曲率、分割次数的3种静态混合器,然后利用Polyflow软件模拟低密度聚乙烯(HDPE)熔体在静态混合器内的流动情况,得到熔体在静态混合器内的速度场、压力场、停留时间、分离尺度等参数,并通过分析示踪粒子在静态混合器内的分布情况,表征其混合效果。结果表明,扭曲率大的静态混合器,压降较大、横向速度分量较大、分离尺度较小、混合效果更佳;而分割次数多的静态混合器,压降增大,但是分割次数对横向速度、混合效果的影响较小。     

Kenics静态混合器的应用及研究进展

介绍了Kenics静态混合器的混合机理及其在流体混合和强化传热等操作过程中的应用,重点介绍了Kenics静态混合器的压力降计算方法以及拉伸混合和无序混合等方面的研究进展。     

低剪切静态混合器的研究与设计

液体混合在对流和扩散两种方式,本文经过研究发现,扩散混合不仅能够达到与对流混合一样的混合效果,而且剪切作用较之要小得多,并据此设计出了一种新型低剪切静态混合器。     

静态混合器在低碱法聚乙烯醇生产中的应用

静态混合器是新型节能设备，它依靠内部静止原件的作用，达到流体的充分混合。静态混合器应用于聚乙烯醇生产，设备安装采用上进下出方式；它的混合效果和使用时间与树脂粘度、加料量以及本身煮洗状况等有着很大的关系，同时它的压力降比空管明显加大，也给系统带来新的问题。为加强静态混合器煮洗效果，针对其设计采用新的煮洗方法。     

可调式静态混合器的开发试验研究

基于传统管道静态混合器在实际运行流量低于设计流量时,混合效果变差,开发了可调式管道静态混合器.通过与传统静态混合器的对比试验表明,这种可调式静态混合器实现简单,但却能很好的解决在低水量运行时传统静态混合器出现的问题.当流量百分比为30%～40%时,混合均匀度大于90%;流量百分比为45%～70%时,能达到理想的混合效果.相比于传统混合器,这2个流量阶段的混合效果显著提高;当流量百分比在80%以上时,2种混合器的混合效果相当.     

不同元件长径比对液液静态混合的影响

应用FLUENT软件对5种不同长径比的静态混合器进行液液两相混合的数值模拟,得出各混合密度云图、混合不均匀系数Ψ和压力降进行比较分析。进而得出以下结论,当混合元件长径比Ar从1.0逐渐增大到2.0时,从混合密度云图和混合不均匀系数Ψ值来看,在达到预期混合效果即Ψ值达到0.05时,所需的混合元件个数随着长径比Ar的增大而减小。所需混合长度L相差不大,约为混合管直径D的1~1.5倍,混合压降相差大约7倍。所以在混合管直径D不大的情况下,选取Ar=2.0的混合器则更理想,而且单纯依靠入口流速的变化并不能对混合效果产生太大影响。     

仿柳叶形静态混合器的流动及混合特性

对仿柳叶形静态混合器内混合气流进行了速度场与浓度场的试验研究,结果表明该混合器内速度场与浓度场偏差均达到了非常理想的效果（优于国家标准偏差值）。同时采用CFD软件对该静态混合器内的流场进行了数值模拟,试验与模拟的数值结果以及两者的浓度云图分布都有着较好的一致性。随后的研究结果表明：在混合元件尾迹区域出现了纵向涡和发卡涡来促进混合;在经过混合元件区域时因为湍流动能耗散率增加形成的高湍流动能耗散率区能够使物质交换更加频繁;整个静态混合器的流动阻力也主要发生在该区域,随之出现的返混现象也在一定程度上加强了混合效果。     

Kenics静态混合器的流体力学性能

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。