来源:期刊VIP网 时间:
作者:梅立仁;许克平;艾凡荣;戴涛涛;陈军;
单位:南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室;江西南大国创院食品科技有限公司;南昌大学先进制造学院;
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。
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
基金资助:国家自然科学基金(编号:32160572)