Kenics型静态混合器中幂律流体与颗粒混合过程分析

文档名：Kenics型静态混合器中幂律流体与颗粒混合过程分析
摘要：针对Kenics型静态混合器内固体颗粒在幂律流体中的孤岛现象的产生机理进行研究.运用Fluent数值模拟固相颗粒与CMC水溶液在Kenics静态混合器中的混合过程,并利用浓度变异系数(COV)对颗粒分布特性进行量化分析.研究表明:提高流体表观黏度和流体入口速度,颗粒停留时间缩短,COV值降低,混合效果提高.在第4～8个扭旋叶片中间截面上均形成了两对对称的无粒子孤岛,降低流体表观黏度和提高流体入口速度,孤岛边界更清晰.扭旋叶片诱导的内流涡旋和近壁面涡旋有较高的涡量,涡旋中心局域形成无粒子孤岛,相邻叶片交错区域,随着涡旋耗散孤岛消失.

Abstract：Thecauseofislandwithoutparticleinthepower-lawfluidwasinvestigatedinKenicsstaticmixers.ThemixingprocessofsolidparticlesandCMCsolutionwiththreeconcentrationsinKenicsstaticmixerwasnumericallysimulatedbyFluent,andtheconcentrationcoefficientofvariation(COV)wasusedtoquantitativelyanalyzetheparticledistribution.Onthemiddlecross-sectionof4th～8thtwistblades,twopairsofislandwithoutparticlewereformedinpower-lawfluid.Inthisstudy,theresidencetimeofparticlewasshortenedandtheboundaryofislandwasclearerwhentheapparentviscosityofpower-lawfluidreducedandthevelocityofmixerinletincreased.ButthelowerCOVvalueandthebettermixingeffectwereobtainedwithincreasingapparentviscosityandflowvelocity.Thevorticityabsolutevaluewashighininternalflowvortexandnear-wallvortexinducedbythetwistedblade,andtherewereislandswithoutparticleinthecenterregionofvortices.Theislandwithoutparticledisappearedwiththevortexdissipationneartheinterfaceofadjacentbladesandtheoutletoftwistedblades.

作者：张静  蒋灿  周承昊  王瑶  龚斌Author：ZHANGJing  JIANGCan  ZHOUChenghao  WANGYao  GONGBin
作者单位：沈阳化工大学机械与动力工程学院,辽宁沈阳110142
刊名：当代化工
Journal：ContemporaryChemicalIndustry
年，卷(期)：2024, 53(3)
分类号：TQ027.3+6
关键词：Kenics静态混合器  幂律流体  液固混合  变异系数  无粒子孤岛  
Keywords：Kenicsstaticmixer  Powerlawfluid  Liquid-solidmixing  Coefficientofvariation  Islandwithoutparticle  
机标分类号：TQ051P458.121.1TQ51
在线出版日期：2024年4月22日
基金项目：辽宁省应用基础研究计划项目，辽宁省教育厅自然科学基础项目Kenics型静态混合器中幂律流体与颗粒混合过程分析[
期刊论文]  当代化工--2024, 53(3)张静  蒋灿  周承昊  王瑶  龚斌针对Kenics型静态混合器内固体颗粒在幂律流体中的孤岛现象的产生机理进行研究.运用Fluent数值模拟固相颗粒与CMC水溶液在Kenics静态混合器中的混合过程,并利用浓度变异系数(COV)对颗粒分布特性进行量化分析.研究表明:提...参考文献和引证文献
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