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时间:2020-03-26
《SMX型静态混合器湍流特性的数值模拟.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第40卷第8期当代化工Vo1.40.NO.82Ol1年8月ContemporaryChemicalIndustryAugust,201iSM×型静态混合器湍流特性的数值模拟王诗卉,龚斌,朱晓菁,张静(沈阳化工大学,辽宁沈阳110142)摘要:以SMX型静态混合器为研究对象,运用计算流体力学软件Fluent对3种结构静态混合器管内湍流流场进行数值模拟。结果表明:SMX型静态混合器的混合元件对流体有切割和分散作用,可使径向速度与周向速度的最大值达到轴向平均表观流速的2-2.5倍;流体流经3、4个混合元件后流动基本达到稳定;混合器前3个混合元件对流
2、体湍动强化作用较大,尤其是第1个混合元件作用最为明显,在流体流经第4个混合元件后,流体湍动程度基本达到静态混合器强化能力的极限;3片结构的SMX型静态混合器对流体湍动强化效果要优于4片与2片结构的SMX型静态混合器。关键词:静态混合器;数值模拟;湍动能;湍流强度中图分类号:TQ051.7文献标识码:A文章编号:1671-0460(2011)08—0866—04NumericalSimulationforTurbulenceCharacteristicoftheSnXStaticMixerWANGShi—Hui,GONGBin,ZHUXiao-
3、Jing,ZHANGJing(ShenyangUniversityofChemicalTechnology,LiaoningShenyang110142,China)Abstract:TakingtheSMXstaticmixerasresearchobject.turbulentflowfieldsinthreedifierentkindsofstaticmixerswithdifferentstructurewerenumericallysimulatedbvusingFluentsoftware.ResultsshowthattheSM
4、Xstaticmixercancutanddecentralizethefluid.whichcanmakemaximumValuesoftheradialvelocityandthecircumferentialvelocityreach2~2.5timesashighasthatofaxialaveragevelocity;Fluidflowsgetstableafterpassingthroughthreeorfourmixedelements;Thefirstthreeelementsmakereinforcementoftheflu
5、idturbuntbebigger,especiallythefirstmixedelement,Aflerpassingthroughthefourthmixedelement.thedegreeOfturbulentmotionreachesthelimitofthestaticmixer’Sintensiflingabmty.Forstrengtheningeffectofturbulenceintensitv.SMXstaticmixerwiththreesheetsstructureisbeuerthantheSMXstaticmi
6、xerswithfourortwosheetsstructure.Kevwords:Staticmixer;Numerica1simulation;Turbulentkineticcnergv:Turbulenceintensity静态混合器是一种新型先进的化工单元设备,型静态混合器的研究开展很少,这也严重制约了它是在管路中放置一系列结构相似,并按一定规则SMX型静态混合器在工业生产中的应用与推广。排列的静止元件,这些元件借助流体的自身动能,随着计算流体力学的发展,运用数值模拟方法实现流体的不断分割、变形、位移和汇合,以达到研究静态混合器流场
7、特性成为可能。Fradette等人流体的充分混合来完成各种工艺操作⋯。静态混合用三维有限元分析的方法对SMX型静态混合器进器发展至今已经有50多种,主要有美国肯尼斯公司行了数值模拟,证明了对于牛顿流体和非牛顿流体的KENICS型,瑞士苏尔士公司的SMV型、SMX型、介质CFD软件能够提供比实验更精确的数据;SMXL型及日本东利株式会社的Hi型等。目前对静Visser等对SMX型静态混合器中牛顿流体和非牛态混合器的研究以管内流场特性、传质及传热性能、顿流体三维流动与传热进行了数值模拟,计算得出压力降与混合效果等为主,研究对象则集中于的停留时间、
8、压降、速度和传热量与实验基本吻合KENICS型和SMV型。;J.M.Zale,Muzzio等通过对SMX型静态混合器速由苏尔士公司中的SMX型静态混合器,混合度场和
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