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静态混合器作为一种高效传热传质连续流强化设备,在化工过程强化技术中具有明显技术特色。由于缺乏纳米流体的物性对Lightnin静态混合器(LSM)内传热特性影响的研究,一定程度上制约了LSM强化传热应用的进一步推广。本文采用混合多相流模型和SST k-ω湍流模型,在Re=8000~28000和恒热流密度条件下,从熵产以及速度场与温度场的协同性等方面分析纳米颗粒的体积分数、种类及粒径大小对LSM内传热特性的影响。结果表明,随着Cu纳米颗粒体积分数的增加,纳米流体的综合传热性能及温度场与速度场的协同性能逐渐增强,总熵产率和Be数逐渐减小,体积分数为0.5%~2.0%的Cu-H2O的纳米流体在Re=8000~28000范围内的综合传热性能系数(PEC)分别达到2.16~2.25、3.16~3.25、3.94~4.15及4.64~5.16。Cu-H2O、Al2O3-H2O及CuO-H2O这3种纳米流体相比,Cu-H2O纳米流体的强化传热性能要远好于其他两种纳米流体,Al2O3-H2O及CuO-H2O纳米流体的平均PEC分别是Cu-H2O纳米流体的0.47倍和0.46倍。随着Cu纳米颗粒粒径的增加,纳米流体的综合传热性能和温度场与速度场的协同性能逐渐减弱,总熵产率和Be数逐渐增加。 相似文献
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SK静态混合器内停留时间分布的影响因素分析 总被引:1,自引:0,他引:1
采用脉冲示踪法对SK静态混合器内停留时间进行了实验测试,设计混合正交实验并且采用极差分析方法研究各因素对停留时间分布的影响。结果表明,影响平均停留时间的各因素大小依次为流速、管径、截面、旋片排列方式;影响方差的各因素大小依次为管径、截面、流速、旋片排列方式。从停留时间分布曲线中可以看出,在相同流速和直径下,沿着轴线方向,静态混舍器内流动趋于活塞流。采用幂函数形式对混合元件数、管径及流速等对平均停留时间的影响进行了量化分析,并针对Di=40mm的静态混合器对此幂函数的正确性进行了验证,平均误差为12%。在较低流速下,由于“壁流”的影响靠近混合器入口处方差值偏大。总的来说,方差分析结果与停留时间分布曲线分析结果相一致。 相似文献
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SK型静态混合器内的三维流场数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
利用专业的计算流体力学软件Fluent对SK型静态混合器内的三维不可压缩湍流流场进行数值模拟.计算过程中采用雷诺时均方程和标准的k-ε湍流模型,得到静态混合器内混和物中2种流体的速度场分布相同并且关于其轴线成对称分布的规律.单个混和元件其流体速度的最大值出现在中间的横截面处.利用后处理软件对计算结果进行分析,为其性能测试提供了理论依据. 相似文献
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采用溶胶-凝胶法制备负载型氮化钼的前驱体,采用流化床反应器、三级脱水、循环未反应氮化剂的流化氮化新工艺实现了氮化钼的批量合成。采用正交试验方法确定较优氮化条件为:空速70000h-1,氢氮体积比4,在375~550℃区间的升温速率1.2℃/min,氮化终温650℃,氮化钼前驱体MoO3的质量分数10%。采用BET,XRD,SEM等方法对制备的氮化钼及其前驱体进行表征,结果表明,采用溶胶-凝胶法制备的前驱体活性组分分散均匀,制备的氮化钼比表面积较大,当MoO3负载量(质量分数)超过15%后可以明显看到氮化钼的衍射峰。 相似文献
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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 总被引:2,自引:1,他引:1
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. 相似文献
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为了研究静态混合器强化高粘流体混沌对流传质机理,通过积分中值角定量评价雷诺数和混合构件结构对静态混合器内速度场与压力场协同程度的影响。研究结果表明:静态混合器内速度场与压力场的协同角随着雷诺数的增加而降低;当Re17.8时,随着截面内叶片个数的增加,多旋静态混合器的协同角逐渐增大;FKSM构件较KSM提高速度场与压力场的协同程度达5.9%~11.9%,且其概率密度分布更加集中,最大概率对应的协同角数值比KSM高2.3%~3.5%,旋流叶片的切割分流作用致使轴向相邻2组混合元件过渡处协同角数值较大。 相似文献