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化学工程2025年第12期:基于响应面法的T型截面双螺旋静态混合器的优化设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张春梅;李祯辉;赵朔;安奕昕;卢颢轩;

单位:沈阳化工大学机械与动力工程学院;

摘要:为了提高柴油与水的乳化混合效果,提出一种T型截面双螺旋静态混合器。采用多相流混合Mixer模型对该混合器内液液两相湍流混合的浓度场进行模拟,并与PLIF实验结果进行对比。结果表明:模拟与实验所得的主相体积分数分布基本相同,分离强度I模拟结果与实验结果最大偏差为9.3%,验证了数值模型的可靠性。对混合器的混合效果进行评价,并应用响应面分析法对其结构进行优化设计。结果表明:在Re=3 000—7 000下,混合元件长径比L/D=1、内外元件宽度比W=2∶3、内元件扭角α=280°、外元件扭角β=270°时,T型截面双螺旋静态混合器的混合效果最优。在流体流经3个混合元件后,I达到0.01,达到良好的混合程度;混合器出口处I达到0.000 1。相比传统SK静态混合器,T型截面双螺旋静态混合器混合效果更佳。

关键词:静态混合器;;分离强度;;优化设计;;响应面

基金资助:辽宁省应用基础研究项目(2023JH2/101300006)