静态混合器
静态混合器设备工艺原理

静态混合器设备工艺原理引言静态混合器是一种新型的混合设备,与传统的机械强制混合方式相比,它具有结构简单、能耗低、混合效果好、使用寿命长等优点。
因此,在化工、食品、医药等产业领域中,静态混合器有着广泛的应用。
本文将主要介绍静态混合器设备的工艺原理,包括其工作机理、优缺点、应用领域、以及静态混合器的结构形式与设计参数等内容。
工作机理静态混合器的主要工作原理是通过内流体的湍流运动和与外流体的相互作用,达到混合的目的。
静态混合器是由多个密排的夹套内,通过交叉和旋转的流体在夹套内跳跃、碰撞、剪切、翻腾、推挤等作用下,形成不同频率、不同振幅、不同方向的湍流,从而完成混合过程。
优缺点相对于传统的混合设备,静态混合器设备具有许多优点:优点1.结构简单:相对于传统的机械混合设备,静态混合器结构简单,无动力部分,维修方便。
2.寿命长:静态混合器内部将流体分割成多个小流体,可以有效避免粘壁、磨损等问题,因此使用寿命长。
3.能耗低:静态混合器混合过程能充分利用能量,减少能耗,同时不需要额外投入动力。
4.响应时间短:静态混合器响应时间短,混合效果好,从而满足更高的生产要求。
缺点1.设计需求高:静态混合器的设计需要结合混合物的性质、工作条件等多个方面进行全面考虑,因此设计难度较高。
2.耐腐蚀性差:静态混合器对于腐蚀性物质的耐受性不高,需要更换材质或采取防腐措施。
应用领域静态混合器具有广泛的应用领域,主要包括以下几个方面:化工在化工行业中,静态混合器主要用于对混合物进行精密控制,从而使得生产过程中的产品质量更加稳定可靠。
例如,用于聚合反应、流变性物料处理、液-液物料处理等。
食品在食品加工领域中,静态混合器被广泛用于对不同种类的食材进行混合,以达到加速加工效率、提高生产效率的目的。
医药医药行业中,静态混合器主要用于对高粘度的制剂或颗粒进行充分混合,例如药物生产行业中高粘度溶液的配制等。
结构形式与设计参数结构形式静态混合器的结构形式主要分为多通道式和单通道式两种形式。
静态混合器 (NXPowerLite)

1、概念静态混合器是一种新型先进的化工单元设备,自70年代开始应用后,迅速在国内外各个领域得到推广应用。
众所周知,对于二股流体的混合,一般用搅拌的方法。
这是一种动态的混合设备,设备中有运动部件。
而静态混合器内主要构件静态混合单元在混合过程中自身并不运动,而是凭借流体本身的能量并借助静态混合单元的作用使流体得到分散混合,设备内无一运动部件。
2、流体的混合机理对于层流和湍流等不同的场合,静态混合器内流体混合的机理差别很大。
层流时是“分割---位置移动---重新汇合”的三要素对流体进行有规则的反复作用,从而达到混合;湍流时,除以上三要素外,由于流体在流动的断面方向产生剧烈的涡流,有很强的剪切力作用于流体,使流体的细微部分进一步被分割而混合。
3、静态混合器的混合形态静态混合器在基本工艺流程中的组合方法见下图所示的两种类型。
在实际应用中往往将多种基本流程组合在一起使用。
两种液体汇合部位的结构,应根据液体的粘度、密度、混合比、互溶性等来确定。
尤其当两种液体一接触就反应或凝胶而相变时,更要注意汇合部位的结构、流速以及混合器的选择。
3.1层流的混合经静态混合器混合后的流体的混合形态,与经具有传动部件的混合机或搅拌机混合的混合形态有明显的差别。
图二表示采用静态混合器混合两种流体是产生的典型层流混合状态。
混合状态由条带状变为连续的或不连续的线状及粒子状,而状态的变化取决于流体混合时的雷诺数和韦伯数。
例如:当流速、粘度、混合器直径一定时,如果流体间表面张力大,流体的混合形态则从条带状转向线状,进而变化到粒子状。
混合器单元数、管径和流速的选定混合器的单元数和直径随流体的性质(粘度、互溶性、密度)、混合比、希望达到的混合状态、接触面上液体的结构变化等而不同,可通过试验和经验来确定。
通常基于雷诺数并经试验确定混合器的放大倍数。
但当雷诺数R e<100(严格地说在1以下)时,混合程度、混合状态与雷诺数无关,只取决于混合器的单元数。
管式静态混合器的工作原理

管式静态混合器的工作原理
嘿,朋友们!今天咱来唠唠管式静态混合器的工作原理。
你想想啊,水在水管里流,有时候需要让不同的水均匀混合在一起,那管式静态混合器就派上大用场啦!就好比做菜,各种调料要混合均匀才能味道好,管式静态混合器就是那个让水流“味道”变棒的神奇东西!
它的工作原理其实很简单啦。
比如说有两股水流,一股快一股慢,它们在管式静态混合器里就会碰到一些特别设计的元件,就像在一个迷宫里一样。
这些元件会把水流不断地分割、打乱、再混合。
哎呀,这就好像把一堆拼图打乱了再重新拼起来,最后就得到了一个混合均匀的水流!你说神不神奇?
我记得有一次,我们在工厂里看到管式静态混合器在工作,那水流进去和出来简直就像是变了个样。
当时我就特别惊讶,“哇,这也太厉害了吧!”旁边的师傅就笑着说:“这就是科技的力量啊!”
管式静态混合器在很多地方都大显身手呢。
像污水处理厂,要把各种药剂和污水混合均匀,才能更好地处理污水,这时候它就是大功臣!还有化工行业,不同的原料要混合好才能进行反应,管式静态混合器在这也能发挥大作用。
总之呢,管式静态混合器就是那个默默工作却超级厉害的家伙,没有它很多事情可都不好办啦!这就是我对管式静态混合器工作原理的理解,你们觉得有趣吗?是不是也对它刮目相看啦!。
静态混合器的安装方法

静态混合器的安装方法一、混合器的组成混合器由混合器组成件和混合器支承件组成,用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、或制止流体流动。
A.混合器支承件混合器支承件是混合器安装件和附着件的总称。
1)混合器附着件是用焊接、螺栓连接或夹紧等方法附装在管子上的零件,它包括管吊、支)耳、圆环、夹子、吊夹、紧固夹板和裙式管座等。
2)混合器安装件是将负荷从管子或混合器附着件上传递到支承结构或设备上的元件,包杆、弹簧支吊架、斜拉杆、平衡锤、松紧螺栓、支撑杆、链条、导轨、锚固件、鞍垫板、滚柱、托座和滑动支架等。
B.混合器组成件混合器组成件是用于连接或装配混合器的元件,包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、以及膨胀接头、挠性接头、耐压软管、疏水器、过滤器和分离器等。
二、混合器安装前的检验和现场条件A.混合器安装前的检验1)阀门检验(1)输送剧毒流体、有毒流体、可燃流体混合器的阀门,输送设计压力大于1MPa或设计压力小于等于1MPa且设计温度低于-29℃或高于186度非可燃流体、无毒流体混合器的阀门,应逐个进行壳体压力试验和密封试验,不合格者不得使用。
(2)输送设计压力小于等于1MPa且设计温度为-29---186度的非可燃流体、无毒流体、混合器的阀门,应从每批中抽查10%,且不得少于1个,进行壳体压力试验和密封试验。
当不合格时,应加倍抽查;仍不合格时,该批阀门不得使用。
(3)阀门的壳体试验压力不得小于最大允许工作压力的1.5倍,试验时间不得少于5min,以壳体填料无渗漏为合格;密封试验宜以最大允许工作压力进行,以阀瓣密封面不漏为合格。
(4)试验合格的阀门,应及时排尽内部积水并吹干。
除需要脱脂的阀门外,密封面上应涂防锈油,关闭阀门,封闭出入口,作出明显的标记,并按规定的填写“阀门试验记录’’。
(5)公称压力小于1MPa,并且公称直径大于或等于600mm的闸阀,可不单独进行壳体压力试验和闸板密封试验。
壳体压力试验宜在系统试压时按混合器系统的试验压力进行试验,闸板密封试验可采用色印等方法进行检验,接合面的色印应连续。
静态混合器结构

静态混合器结构静态混合器是一种电子元件,它可以将两个输入信号合并成一个信号。
它们可以应用于收音机和电视机,以实现从接收器获取的频率之间的融合。
同样,它也可以用于制作收音机,电视机,台式机,手机和其他计算机硬件设备,用于处理多个信号。
在数字信号处理(DSP)中,静态混合器也被用作一种变换器,可以将两个信号进行混合,并生成新的信号。
基于这些原因,静态混合器的结构在电子工程中是非常重要的。
它的结构由四个部分组成,分别是输入芯片、激励芯片、偏置芯片和输出芯片。
输入芯片负责将外部的信号转换成可处理的信号,然后接收到激励芯片。
激励芯片将输入信号混合,然后将混合后的信号发送到偏置芯片。
偏置芯片将混合后的信号调整为正确的电平,并发送到输出芯片。
输出芯片将混合后的信号转换成可应用的信号,并输出到其他电路。
静态混合器的结构也可以用来检测和控制信号的频率。
通过控制偏置芯片的电平,可以选择混合器的频率特性来调整信号的频率。
当调节混合器的频率特性时,可以对输入信号的伪噪声(PN)调整进行微调,以改善信号的质量。
除了收发信号外,静态混合器的结构还可以用于发射信号。
最常见的发射信号是电子脉冲信号(PING),它可以用于测量物体的距离。
通过将脉冲信号发送到混合器,混合器可以将信号转换成发射端可以发送的频率。
此外,静态混合器的结构也可以用来实现模拟/数字转换。
在模拟/数字转换中,混合器可以将模拟信号转换成数字信号,以便将其传递到数字系统中。
通过混合器,可以将模拟信号进行调整,以满足数字系统的要求。
总之,静态混合器的结构对电子工程具有重要意义,可以应用于收发信号、测量物体距离、模拟/数字转换,并用于调整信号的伪噪声和频率特性。
它是一种非常有用的电子元件,在很多应用中都有广泛的应用。
静态混合器工作原理

静态混合器工作原理静态混合器是一种常见的工业设备,用于将多种原材料按照一定比例混合在一起。
它在许多行业中都有广泛的应用,如化工、食品、医药等。
静态混合器的工作原理是通过流体的速度剪切和分散作用,使不同组分的物料均匀混合。
静态混合器由一系列特殊设计的内部结构组成,这些结构可以改变流体的速度和流向。
当原料通过混合器时,流体会经历多次的分散和再聚集过程,从而实现混合的效果。
静态混合器的内部结构通常包括流道、螺旋、反射面等。
这些结构可以将流体分割成多个薄层,并将它们交错地堆叠在一起,使不同组分的物料能够充分接触,从而实现混合。
在静态混合器中,流体的速度和流向是关键因素。
当流体通过混合器时,由于内部结构的作用,流体的速度会发生变化,这会导致流体产生剪切力和分散作用。
剪切力的作用使流体中的物料相互摩擦,从而促进混合;而分散作用则使物料分散在流体中,增加物料之间的接触面积,进一步促进混合。
此外,静态混合器还可以通过改变流体的流向来增加混合效果。
当流体改变流向时,物料会被迫穿过不同的流道,从而实现更加均匀的混合。
静态混合器的工作原理具有以下几个特点。
首先,它不需要外部能量驱动,只需要流体的压力就可以进行混合。
这使得静态混合器在各种环境下都能够工作,无需额外的能源投入。
其次,静态混合器具有高效率和短混合时间的优势。
由于内部结构的设计使流体产生了强烈的剪切和分散作用,使得混合效果更加显著。
再次,静态混合器具有体积小、重量轻的特点,适用于各种场合。
最后,静态混合器的维护成本低,易于清洗和更换。
静态混合器的应用非常广泛。
在化工行业中,静态混合器常用于制造化学药品、染料和涂料等。
在食品行业中,静态混合器可以用于制作酱料、调味品和果酱等。
在医药行业中,静态混合器可以用于制备药物、生产医疗器械等。
此外,静态混合器还可以应用于环保、能源和冶金等领域,用于处理废水、制备燃料和合金等。
静态混合器是一种常见的工业设备,通过流体的速度剪切和分散作用实现多种原料的均匀混合。
静态混合器的工作原理 混合器技术指标

静态混合器的工作原理混合器技术指标可选中1个或多个下面的关键词,搜索相关资料。
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静态混合器的工作原理,就是让流体在管线中流动冲击各种类型板元件,加添流体层流运动的速度梯度或形成湍流,层流时是“分割—位置移动—重新汇合”,湍流时,流体除上述三种情况外,还会在断面方向产生猛烈的涡流,有很强的剪切力作用于流体,使流体进一步分割混合,最后混合形成所需要的乳状液。
之所以称之为“静态”混合器,是指管道内没有运动部件,只有静止元件。
静态混合器的混合过程是由一系列安装在空心管道中的不同规格的混合单元进行的。
由于混合单元的作用,使流体时而左旋,时而右转旋,不断更改流动混合机方向,不仅将中心流体推向周边,而且将周边流体推向中心,从而造成良好的径向混合效果。
与此同时,流体自身的旋转作用在相邻组件连接处的接口上亦会发生,这种完善的径向环流混合作用,使物料获得混合均匀的目的。
静态混合器是一种没有运动的高效混合设备,通过固定在管内的混合单元内件,使二股或多股流体产生切割、剪切、旋转和重新混合,达到除湿机流体之间良好分散和充分混合的目的。
SV型单元是由确定规格的波纹板组装而成的圆柱体,最高分散程度为1—2mm,液液相及气气相适用于粘度 102厘泊的液液、液气、气气的混合乳化,反应、吸取、萃取、强化传热过程。
单元由单孔道左、右扭转的螺旋片组焊而成,最高分散程度10um,液-液、液翻译公司固相不均匀度系数。
适用于化工、石油、制药、食品、精细加工、塑料、环保、合成纤维、矿治等部门的混合、反应、萃取、吸取、注塑、配色传热等过程。
对较小流量并拌有杂质或粘度106厘泊的高粘性介质成为适用。
单元由交叉的横条按确定规律构成很多X型单元,技术特性:混合不均匀度数为s。
适用于粘度104厘泊的中高粘度液液反应、混合、吸取过程肝癌或生产高聚物流体的混合、反应过程,处理量较大时使用效果更佳。
单元是由双孔道构成,孔道内放置螺旋片,相邻单元双孔道的方位错位90 单元之间设有流体再调配室。
静态混合器的工作原理

静态混合器的工作原理
静态混合器是一种常用的混合设备,它由固定式容器和电机组成。
它主要用于混合各种液体,如溶剂、石油、液体及其他液态物质。
在不同的应用中,静态混合器具有不同的功能,如混合、分散、搅拌、混合和混合物分离等功能。
静态混合器的工作原理是将液体及其他溶剂放入混合器中,然后电机启动,使混合器内的叶片旋转,产生离心力并将液体混合均匀。
其中,混合器内的叶片一般由不同尺寸和形状的长条状物构成,这些物体可以有效地混合液体,使液体呈均匀状态,减少沉淀物和底渣的产生。
在复杂的混合工艺中,静态混合器由若干个混合叶片和支架组成,当混合器运行时,支架会在固定的位置稳定地运转,而混合叶片会随着混合器而旋转。
而混合叶片也是混合器工作的关键,它们的尺寸设计非常重要,直接影响混合效果,如果尺寸设计不当就会造成不均匀混合。
此外,静态混合器还具有自动控制功能,可以控制混合器的旋转速度,提高混合均匀性和效率;可以在不同的混合过程中设置不同的控制参数,调节混合液体的流量、温度和压力;可以在液体混合中加入不同的添加剂,如磁性添加剂、光学添加剂等,以提高混合品质和生产效率;还可以安装在量子技术测量系统中,实现混合液体的自动测量。
从以上可以看出,静态混合器的工作原理是将液体和溶剂放入混
合器中,电机运行,混合器内的叶片旋转,产生离心力将液体混合均匀。
经过混合,液体具有均匀的浓度、质量、密度和表面张力等状态,可以达到充分混合的效果,从而提高生产效率,降低生产成本。
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全世界经济发展的同时,我们周围的环境在不断恶化。
在我国尤其如此,近二十年经济的迅猛发展给环境带来严重影响。
我国境内的河流受污染情况十分严重,大多数河流的水质都出现了不同程度的下降。
地球上的淡水资源是有限的,在我国的北方大部分地区水资源是缺乏的,因此我国实施了南水北调工程。
日益严重的水污染与水资源短缺,使得有效的水处理技术变得越来越重要,人们从不同的方向改进着水技术。
其中,混凝技术是一种常见的水处理技术,得到广泛的认可和推广。
水的混凝机理十分复杂,一直得到广大学者的关注。
一般认为:混凝过程中包含凝聚和絮凝两个步骤,其中凝聚是在瞬间内完成的,它是指化学药剂与水接触形成小颗粒的过程,在水处理过程中表现为使用各种混合设备将药剂与水均匀地混合,其均匀的程度关系着混凝效果优劣;絮凝是指凝聚过程中形成较小颗粒后,它们之间相互碰撞形成较大颗粒并沉降的过程。
影响混合效果的因素主要有三方面:一、废水水质,包括废水中浊度、PH值、水温及共存杂质等;二、混凝剂,包括混凝剂种类、投加量和投加顺序等;三、水利条件,主要指混合的方式。
混合方式有:管式混合、水力混合、机械搅拌混合以及水泵混合等。
其中管式混合主要形式有管式静态混合器、孔板式、文氏管道混合器、扩散混合器等;机械搅拌混合是在池内安装搅拌装置,以电动机驱动搅拌器将水与药剂混合;水泵混合是将药剂投放在水泵吸水管或吸水喇叭口处,利用水泵叶片的高速旋转来达到快速混合。
在水处理过程中,管式静态混合器具有高效混合、节约用药、设备小等特点,它是由一组组混合元件组成,而混合元件组数的确定应根据水质、混合效果而定。
在不需外动力情况下,水流通过混合元件时可以产生较大范围对流、返流和漩涡等运动,这些均能促使药剂均匀的分布(图1-1所示)。
在选择管式静态混合器时,其管内流速应控制在经济流速范围内,当水流量较大所选管径大于500毫米时速度范围可以适当地放宽。
混凝剂的入口方式以较大的速度,射流进入混合器管道内为佳。
实际应用中管式静态混合器的水头损失一般在0.4-0.6米范围内,条件允许时可将管径放大50-100毫米,可以减少水头损失。
本文的主要研究对象即为管式静态混合器。
2静态混合器静态混合器(static mixer)是一种没有运动部件的高效混合设备,它在管道内加入静止元件,其主要包括三类:一类对流体起切割作用、二是使流体发生旋转、三是使流道形状与截面积变化(图1-2至1-6),然后依靠流体自身的动力(压力降),在流经元件的时候实现对流体的混合,被誊为是一种“虽然非常简单,却能发挥巧妙的作用”的工业元件。
它可以在很大的流体粘度范围内,不同的流动状态下应用,既可间歇的又可连续的操作。
其能使不同的流体达到均匀混合,根本原因在于混合元件使流体产生分流、拉伸、旋转、合流等运动,过程中增强了湍动,这些均极大地促进了对流扩散和紊动扩散,从而造成完善的径向混合效果。
静态混合器有许多优点,与动态混合器相比,其结构简单、能耗低、安装维修简便、混合性能好、连续工作等。
有学者早在1983统计,静态混合器的应用使美国增加了1400万美元工业产值。
静态混合器最早是在60年代由美国的Kencis公司研制成功,近年来由于其良好的性能和较广的应用范围得到人们越来越多的关注,同时出现了许多新型混合元件,但能够制作成商业产品得到广泛引用的较少。
目前比较成熟且应用广泛的静态混合器主要有以下六种:美国的Kenics型、Ross型,瑞士的Sulzer SMV型、SMX型和SMXL型,口本的Hi型。
国内对于静态混合器的应用与开发起步较晚,无论从规模还是从发挥效益看,都远远没有达到国外的水平,静态混合器的应用价值没有得到充分的挖掘。
国内的静态混合器主要为仿制国外的混合器形式,拥有自主产权且广泛应用的静态混合器很少,所以国内的静态混合器的开发与应用还有很大的前景。
国内静态混合器根据对国外的筛选,主要类型有:SV, SH, SK, SX和SL型等五种。
内置翼片静态混合器(又称HEV静态混合器)是由美国Chemineer公司于20世纪90年代研发成功的一款产品。
它的元件为翼片形状(图1-7)所起的作用为增大剪切、改变流道面积。
这种混合器被认为具有内部结构简单、流动阻力小、压力损失小以及加工制造相对容易等特点。
3国内外学相同,主要有实验研究、理论研究、数值计算三种。
实验研究的优点是获取数据可靠,其缺点是成本高、实验周期长、数据有限。
理论分析是利用简化的流动模型假设,给出所研究问题的解析解或简化方程,其结果准确但由于混合器内流动往往是复杂的湍流,给出合适的数学描述十分困难,所以应用较少。
计算流体动力学作为一种新的研究方法近年来取得了长足进步,它的优点是成本低、获取数据快捷、获得数据量丰富、对复杂几何形状的适应能力强,它的缺点是对计算模型的依赖比较大。
在近期的国内外研究中,静态混合器的混合机理、流体力学性能研究、混合效果研究、物性对混合影响等是人们主要关注的内容。
在混合机理研究方面主要内容为液滴的破碎过程与传递现象。
周建军等对液液非均相混合的液滴行为作了总结,指出液滴破碎的两个原因:1)速度梯度引起的粘性剪切力;2)湍流产生的瞬时剪切力和局部压力波动,同时指出混合过程中还存在着液滴聚并,聚并的发生与否取决于接触时间与聚并时间的相对大小。
Z.Jaworski等人用CFD方法研究了Kenics混合器内部液滴破碎过程,在CFD的方程中加入了Population balance equation,结果与预测相一致,液滴的尺寸沿着混合器和压力降低的方向不断地减小,最终的液滴尺寸分布及最大粒径与实验所得数据具有很好的一致性。
对传递现象的研究集中在强化传热和强化传质两方面。
强化传质是静态混合器内发生的主要过程,同时也是混合器工作的主要目的。
陈晋南对传质过程进行了综述,介绍了分子传质、对流传质的基本机理,给出了描述传递过程的基本方程。
王松平通过研究流体内场与外场间的关系,得出强化对流传质关键在于控制内场与外场的协同关系,从唯象上阐述了强化对流传质的机理,提出在对流传质区域内,施加和控制各种力场的方向,各种场量方向之间相互配合可使对流传质加强。
Rui. Ruivo ]研究了高压状态下Kenics静态混合器内流体力学特性和质量输运过程,在不同的压力、温度、入流方式和主次相流量比下测量了混合器内部的质量传递速率,回归得出质量传递速率与无量纲参数的函数关系式。
而对强化传热的研究主要针对混合器在这方面的应用,研究静态混合器在强化传热过程中减少边界层厚度、增加扰动、增加边界层速度梯度等作用,同时也从侧面证明了其强化传质的作用。
吴剑华等采用Fluent 计算软件对四叶片组合静态混合器内湍流换热进行数值模拟并与SK型静态混合器进行对比,结果表明,在104≤R e≤105范围内,前者的传热效率比后者提高约20%。
过增兀等运用场协同理论分析了强化传热和传质过程,发现所有的强化措施最终均是增强场协同性。
在静态混合器内流场研究方面,主要研究速度、湍动能、压降等参数的分布,进而分析它们的影响。
再此基础上可以有根据地进行混合器优化,通过改变结构、入口条件等参数改变流场特性,进而优化静态混合器性能。
Hyun-Seob Song等对KENICS静态混合器的压力场做了数值模拟与实验研究,发现摩擦系数、雷诺数、混合元件的长径比对压力分布有着重大影响。
赵建华等对SMV静态混合器流场作了数值模拟与实验研究,得出对称面上的速度分布,模拟与实验所得的速度场吻合较好。
S.Hirschberg等对SMX静态混合器的结构进行了改进,改进后的混合器混合效果类似改造前的情况时,压降减少了50%,用CFD方法得出新型混合器的压力场、混合效果和停留时间分布,并用实验做了验证,两者一致性较好。
AlbertRenken等人研究发现,混合元件摆放位置的周期性变化,可以使流动产生周期性的流向变化,这将极大地促进混合效果,即实现无序混合。
物性对混合效果的影响主要集中在混合物质间粘性比、密度比等对混合效果的影响。
孟辉波等根据流体动力学、非线性动力学及Ottino理论,建立了高勃度流体在SK型静态混合器内的流体流动的改进模型,用Poincare映射方法对静态混合器内的蠕动流的动力学行为进行了数值仿真研究,得出SK混合器内高粘度流体径向流动存在混沌特性。
Christian Lindenberg研究了主次相不同粘性比下的混合耗时,指出在低雷诺数情况下,混合所需时间随粘性比增大而减小,在高雷诺数下情况相反,最后总结得出混合耗时是速度、流体进口尺度、粘性的函数。
对混合效果的研究则是直接用数值模拟获得出口的体积分数分布,或在实验中使用有色试剂观察出口分布情况。
苗圃等对PDMS微流体混合器的混合器效果进行了实验研究,将离子水和红墨水按相同比例注入混合器,用照相机拍摄管内流动,称量混合液的密度并以此验证混合效果。
刘素芬对SOR混合器性能的研究通过直观的罗丹明和去离子水的混合实验来进行,研究了混合单元数目和流量影响,确定了混合效果与压损的合理结合点。
Chandra MouliR等对kenics公司KMX静态混合器气液两相流动作了实验研究,对停留时间和流体阻力进行了分析。
实验表明peclet数随着纯液体流速的增加而增加,而黏度增加将引起peclet数减小;流动阻力实验表明其是气液两相速度的函数,同时与流体的物性参数有很大的相关。
内置翼片静态混合器(图1-7自从其推出以来由于其结构简单、混合效果较好得到广泛应用,有许多学者对该混合器进行研究:张鸿雁等对该类混合器内三种翼片的混合效果进行了大涡模拟,纵向偏转角度、翼片间距等参数一致的情况下得出长翼片类型可以达到混合效果和能量损失的最佳结合。
金文改变了混合器内的翼片排列方式,比较顺排和错排两种情况下的混合效果,结果表明错排情况下效果较好些。
尹红霞对混合器内翼片的摆放进行了变化即进行了错排,错排的角度逐渐发生变化,从300至600逐渐变大,结果显示变化后取得了更好的混合效果。
陈晓春以流动方向为基准对倾斜角度进行优化,纵向偏转翼片,分别计算了300,450,600三种角度下的混合过程,结果表明倾斜角度在300时,压力损失小,并且混合效果好。
Hakim Monhand Kaci等用实验和数值模拟方法研究内置翼片静态混合器流向涡对湍流混合的影响,在雷诺平均方法下使用了不同的湍流模型并与实验相对比,结果表明K-§模型是精度与计算量的最佳方法,模拟和实验均显示在叶片后产生了流向涡对流体的混合具有较强的促进作用。
Charbel Habchi等改变内置翼片静态混合器的叶片摆放,对修改前后的混合器进行数值模拟和实验研究,结果表明周期改变叶片摆放位置有利十加强湍流强度,促进混合。