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低温与超导2025年第11期:错位排杆式静态混合器的湍流传热特性分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:贾成龙;王宗勇;张伟业;李诗博;李晴;

单位:沈阳化工大学机械与动力工程学院;

摘要:针对Kenics静态混合器加工困难、扭率单一的难题,本研究提出一种新型错位排杆式静态混合器,简称MR混合器,采用错位排杆方式可制造任意扭率的扭旋元件,有效解决Kenics混合器加工困难,扭率单一的难题。在Re=4 000~40 000时,探究其与Kenics混合器传热性能差异,窜流、阶梯状结构与错位角(θ)对传热性能的影响及强化传热机理。结果表明MR混合器与同长径比Kenics混合器相比传热性能略差1%~8%。但通过调整MR混合器扭率可完全替代Kenics常规扭率混合器。MR元件(θ=9°)有窜流比无窜流时传热性能约提升0.51%,阶梯状结构对全局换热的抑制率约为7.1%。θ≤9°时MR混合器(A=1.3)Nu值高于Kenics(A=1.5)混合器,错位角减小显著提升了换热性能,对综合传热性能的影响较大。

关键词:错位排杆;;错位角;;阶梯状结构;;强化传热

基金资助:辽宁省教育厅基本科研面上项目(JYTMS20231487)资助