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。     

无序环流混合器的流体力学特性和颗粒混合特性

在内径为Φ286 mm的无序环流混合器装置中,研究了无序环流混合器的流体力学特性和颗粒混合特性。以催化裂化(FCC)平衡剂为颗粒相,在中心区表观气速为0.3~0.5 m/s,边壁区表观气速为0.1 m/s,系统循环强度为0.25~1.00 kg/s的操作条件下,采用PV-6D型颗粒速度密度测量仪测量了混合器内床层各截面密度,并给出不同操作条件下的截面不均匀指数(RNI);采用热颗粒示踪技术给出了混合器内各测量截面的无因次温度分布,并引入混合指数用来定量描述不同操作条件下的颗粒混合程度,同时对比了传统环流混合器与无序环流混合器的混合能力。结果表明,无序环流混合器内部床层密度呈现中心低,边壁高的分布模式。随着循环强度的增加,RNI先减小后增大,随着表观气速的增加,RNI增大。预混合区混合指数为0.7~0.9,在高循环量,低中心区表观气速条件下(G_s为1.00 kg/s,u_(gd)为0.3 m/s),下料管进料影响区的截面混合指数低于其他操作条件。另外,无序环流混合器混合能力优于传统环流混合器。     

基于拉伸混合机理设计的混合器

提高螺杆类成形加工设备混合能力的一个有效方法就是设计混合元件。介绍了螺棱间隙值的设计计算方法及CRD螺杆基于拉伸混合的特殊混合原理,CRD螺杆应用于单螺杆挤出机,以及在CRD螺杆基础上发展的CRD止逆阀和破碎盘混合器。     

T形微混合器内的混合特性

以Villermaux-Dushman快速平行竞争反应为模型体系,研究了宽600 μm、深300 μm的T形微通道内的微观混合特性,着重考察了不同进出口结构、微通道长度、体积流量比等对微通道内流体微观混合效果的影响.实验结果表明：Péclet数在7.0×10⁶～2.0×10⁸之间,无返混;体积流量比愈小,离集指数X_s愈小,微观混合效果愈好.不同进出口结构尺寸、体积流量比对微观混合的影响取决于Reyonlds数的大小,Rec时,影响较大,且随Re增加,X_s减小,微观混合效果愈好;Re>Re_c时,X_s趋于定值,约为2.7×10^-4,接近理想微观混合效果.     

声共振混合器高黏度流体混合的功耗特性研究

声共振混合利用机械共振产生高加速度振动,从而促进流体流动,其功耗特性对于其设计及应用具有重要作用.为研究声共振混合器的功耗特性,基于CFD建立了声共振混合过程仿真模型,分析了高黏度流体声共振混合过程壁面对物料的作用力和做功功率,探究了黏度和振动参数改变对混合器功耗特性的影响,并建立了声共振混合器混合功率的预测函数.研究结果表明,在混合过程中,壁面对液相做功的瞬时功率呈现先减少后稳定波动的趋势,而有效功率呈现先增加后稳定波动的趋势,这种不同的变化趋势是由于两者的相位差发生变化所导致的.增加振幅、频率或等加速度下低频大振幅都能够增加瞬时功率和有效功率,并减少液相进入稳定流动阶段所需吸收的外界能量.     

新型喷动式散料混合器混合性能的研究

本文测定了一种新型喷动式散料混合器的停留时间分布和混合度，分析了这种混合器的混合机理和气流撞击后混合度提高的主要原因，并与其他混合器的性能进行了比较。结果表明：新型喷动式混合器的混合度可以达到０．９４以上，它更适合于混合物性相差大的散料。     

Kenics混合器混合性能的模拟研究

利用Fluent有限元分析软件计算了流体流过Kenics混合器过程中的应变速率,进而分析混合元件转速与旋转式Kenics混合器混合效率的关系,以及混合元件与机筒间隙对静态和旋转式Kenics混合器对混合效率的影响。模拟分析结果表明:旋转式Kenics混合器混合效率随转速增加而提高;减小混合元件与机筒间间隙有利于增加静态Kenics混合器混合效率,但间隙的减小对旋转式Kenics混合器混合效率的影响却很小。     

模拟颗粒流动的离散元方法及其应用

介绍了离散元 (DEM)方法的基本原理、颗粒运动控制方程和颗粒相互作用力的数学模型。综述了DEM在流化床和固定床反应器 ,以及一些单元操作如料仓卸料过程、混合过程等中的最新应用和研究结果 ,表明DEM能够反映过程的本质机理 ,可以利用基本的数据模拟复杂的颗粒流动系统。最后指出了DEM发展中亟待解决的问题     

异形喷嘴撞击流混合器涡特性及混合性能数值模拟

为了研究撞击流混合器不同形状喷嘴的流场涡特性及混合效果,利用数值模拟方法对不同工况下的流场进行分析,得到不同喷嘴撞击流混合器的速度场、涡量场、涡结构以及浓度变异系数的变化规律,揭示不同形状喷嘴对撞击流混合器混合效果的影响。结果表明：喷嘴出口截面为圆形、等边三角形和正方形的撞击流混合器轴向速度为“V”形分布;喷嘴截面为圆形和正方形的撞击流混合器径向速度为“M”形分布。等边三角形截面喷嘴的撞击流混合器产生的流向涡数量多、强度大并且产生的涡旋结构的连续性更高,分布范围更广。相同工况下等边三角形截面喷嘴的撞击流混合器混合效果明显优于圆形喷嘴和正方形喷嘴混合器,最快达到混合均匀。     

基于离散元方法的回转炉结构优化设计

回转炉内化学气相沉积包覆是生产锂电池硅碳负极的主要方法.回转炉结构影响颗粒的运动特性进而影响颗粒的包覆效率和包覆均匀性.应用离散元方法模拟颗粒运动,以颗粒堆积角为响应值,基于HEEDS软件对DEM仿真所需参数进行参数标定,设计回转炉实验验证参数可靠性,结果表明,仿真与实验颗粒分布特性相似.回转炉运动仿真分析颗粒的运动和分布特性,以轴向分布方差和数量高度分布为颗粒离散度性能指标,设计更优的回转炉结构.     

The effect of interparticle cohesion on powder mixing in a ribbon mixer

The effect of interparticle cohesion on powder mixing in a ribbon mixer was studied by means of the discrete element method. It is shown that with an increase in the cohesion, the mixing rate and uniformity of mixing deteriorate, the coordination number increases indicating the loss of the ability of particles to be engaged in free flowing motion, and a majority of particles have a stronger tangential velocity allowing bulk angular motion of particles. Conversely, with a decrease in the cohesion, more particles have larger axial velocities, which will increase convective motion in the axial direction. When the cohesion is reduced, the number of particles having large radial stresses increases, and normal stress in the axial direction remains mostly unchanged. The ribbon mixer can mix cohesive particles in a wide range of the Bond numbers without causing large stresses. © 2015 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 62: 1023–1037, 2016     

螺带式混凝土搅拌机混合特性及DEM模拟

采用离散单元法模拟新拌混凝土于搅拌机中的混合过程,研究了双筒螺带式混凝土搅拌机的混合效率。 用Hertz-Mindlin with JKR接触方法建立新拌混凝土离散元模型,模拟了坍落度实验、L箱实验和流变仪实验,将模拟结果与实验结果进行对比,校准模型参数,采用混合系数定量研究了不同初始装填方式下搅拌机的混合效率。结果表明,采用上下装填方式时搅拌机混合效率较高;对任一初始装填方式,左部区域与右部区域、前部区域与后部区域间混合效率无明显差别,而上部区域混合效率比底部区域高,底部出料口处存在搅拌盲区,采用舍弃初始出料的方法可提高新拌混凝土性能。转速较高时混合效率较高,相同旋转圈数时,混合效率基本相同。     

塑料混合机混合质量初探

提出了评定ＰＶＣ塑料混合机混合质量的三个指标,对其测试方式和效果判断进行了讨论,同时也论及了混合质量对制品质量的影响。     

FAULT DETECTION OF THE FLUIDIZED BED DISTRIBUTOR BY PRESSURE FLUCTUATION SIGNAL

The feasibility and effectiveness of the sensing and correlating on-line differential pressure fluctuations across a fluidized bed as a diagnostic tool for malfunction of the distributor were experimentally tested by varying the extent and location of the blockage of the distributor openings. The results show that the direct observations or recordings of fluctuating signals and their statistical properties computed on-line, namely 80% fluctuating interval and standard deviation, are sensitive indicators of malfunction of the distributor.     

A SIMULATION OF A MOTIONLESS MIXER

Continuous laminar mixing in segmented twisted-tape motionless mixers is considered. A solution to the steady isothermal creeping flow of a Newtonian fluid in a twisted-tape mixer has been obtained via two-dimensional numerical procedures. The developed flow within a section of the mixer has been solved in a helical coordinate system by an iterative scheme. The resulting solution is rigorously correct in the absence of entrance and exit flows at the junction between sections. An algorithm is presented for the modelling of these junction flows via two-dimensional procedures. Simulated cross-sectional mixing patterns have been generated for comparison with experimental results

The performance of twisted-tape mixers is simulated for various designs, beginning with the particular geometry of the Kcnics Static Mixer, and for different operating conditions Results suggest that the rate of mixing as a function of the total twist per section is optimized with respect to pressure drop when sections contain 80 degrees of twist. The capability for rational improvement in other design and operating parameters is illustrated. The mechanisms of laminar mixing are discussed and quantified; of primary importance is the tendency for interfacial area to assume an orientation within each section which is favorable to mixing in subsequent sections.     

显示剂实验橡胶在密炼机内的混炼性能

本文在密炼机内 ,用顺丁橡胶加入聚四氟乙烯显示剂 ,研究转子的螺旋角 (从 5°～15°)变化对胶料分散性能的影响 ,证明了螺旋角越大混炼效果越好的结论。     

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。     

混炼设备的发展及连续混炼机的研究

混炼设备的发展经历了大致三个阶段开炼机,密炼机和连续混炼机.目前橡塑工业正向着大型化、自动化、连续化发展,连续混炼受到人们越来越多的关注.双转子连续混炼机在我国是一种新兴的连续混炼设备,它既能连续工作,又保持了密炼机优越的混合特性,可以在很宽的范围内完成对物料的混合造粒任务,对它的研究正在逐步开展起来.