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化学工程2025年第06期:大密度差两相旋流静态混合器结构优化模拟

来源:期刊VIP网 时间:


作者:上官光进;刘钟鸣;孙盛;朱顺;

单位:浙江医药股份有限公司昌海生物分公司;西安交通大学能源与动力工程学院;

摘要:为解决互不相溶液体两相密度差较大且难以混合的问题,设计一种用于轻组分与重组分混合的液-液旋流混合器,并基于CFD数值模拟,采用Mixture多相流模型,以混合均匀度γ_a为评价指标,对比分析混合器进料高度差Δh、筒体直径?_m、进料口管径?_1和?_2对旋流混合器混合性能的影响。结果表明:γ_a随着Δh的增大而减小,随着?_m的增大而增大,当Δh由0增大至200 mm时,γ_a降低14.58%,当?_m由150 mm增大至400 mm时,γ_a上升4.43%;增大?_1或?_2均可提高混合均匀度,当?_1由8 mm增大至50 mm时,γ_a上升2.11%,当?_2由6 mm增大至15 mm时,γ_a上升0.47%;γ_a对Δh和?_m更为敏感,减小Δh或增大?_m可显著提高旋流混合器的混合性能。研究结果可为旋流混合器的优化设计提供理论参考。

关键词:旋流混合器;;混合均匀度;;结构优化;;数值模拟

基金资助:国家自然科学基金资助项目(22308273)