| 高压射流磨振荡反应腔CFD模拟及结构优化 |
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| 引用本文： | 梅立仁,许克平,艾凡荣,戴涛涛,陈 军.高压射流磨振荡反应腔CFD模拟及结构优化[J].食品与机械,2024,40(1):73-81,89. |
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| 作者姓名： | 梅立仁 许克平 艾凡荣 戴涛涛 陈 军 |
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| 作者单位： | 南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室，江西 南昌 330047；江西南大国创院食品科技有限公司，江西 南昌 330047；南昌大学先进制造学院，江西 南昌 330031 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（编号：32160572） |
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| 摘 要： | 目的：解决工业级高压射流磨（industry-scale microfluidizer，ISM）在实际应用中存在的进料要求高、处理量小、处理效果不佳问题。方法：结合CFD-PBM模拟和乳液制备试验对4种振荡反应腔进行选优，再通过尺寸优化获得最终腔型。结果：4种反应腔相比于原反应腔都拥有更大的孔径和流量；粒径细化效果为T字撞击型＞T字—二次撞击型＞十字撞击型＞二分管型4种反应腔的分流管区均主要存在剪切作用力，撞击管区主要存在撞击作用力，射流管区主要存在剪切作用力和空穴作用力，以上3个区域均存在强湍流。对T字撞击型反应腔进行尺寸优化，得到最终的反应腔模型，其最小管径为0.7 mm，在120 MPa下流量可达878 L/h。优化所得腔型制备的乳液粒径为249 nm，与模拟粒径结果吻合良好。结论：T字撞击型反应腔更具粒径细化优势，撞击作用力是粒径细化的主要因素。
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| 关 键 词： | 工业级高压射流磨 振荡反应腔 CFD-PBM 数值模拟 模型优化 |
| 收稿时间： | 2023/10/20 0:00:00 |
CFD simulation and structure optimization of the industry-scale microfluidization interactive chamber |
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| MEI Liren,XU Keping,AI Fanrong,DAI Taotao,CHEN Jun.CFD simulation and structure optimization of the industry-scale microfluidization interactive chamber[J].Food and Machinery,2024,40(1):73-81,89. |
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| Authors: | MEI Liren XU Keping AI Fanrong DAI Taotao CHEN Jun |
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| Affiliation: | State Key Laboratory of Food Science and Resources, Nanchang University, Nanchang, Jiangxi 330047, China;International Institute of Food Innovation Co., Ltd., Nanchang University, Nanchang, Jiangxi 330047, China;School of Advanced Manufacturing, Nanchang University, Nanchang, Jiangxi 330031, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | industry-scale microfluidizer interactive chamber CFD-PBM numerical simulation model optimization |
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