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1、第25卷增刊现代化工July20052005年7月ModernChemicalIndustry·279·流体静态混合器的应用和新发展肖映果,孙文胜,刘伟强(国防科技大学航天与材料工程学院,湖南长沙410073)摘要:对航空航天领域中常用的3种流体静态混合器的工作原理、性能及优缺点进行了概述,在论述静态混合器的广泛应用和发展概况的基础上,简要介绍了层板混合器、微混合器2种新型的静态混合器。关键词:静态混合器;层板混合器;微混合器;微尺度中图分类号:TQ051.71文献标识码:A文章编号:0253-4320(2005)S1-0279-03Applicationandnewdevel
2、opmentoffluidicstaticmixerXIAOYing-guo,SUNWen-sheng,LIUWei-qiang(CollegeofAerospaceandMaterialEngineering,NUDT,Changsha410073,China)Abstract:Theprinciples,characteristicsandadvantagesof3kindsoffluidicmixers,whichareusuallyappliedinaerospacetechnologyarereviewed.Anothertwonewkindsofstaticmixe
3、rs,viz.plateletmixersandmicro-mixers,areintroducedwiththepresentationofwideapplicationanddevelopmentofstaticmixers.Keywords:staticmixers;plateletmixers;micro-mixers;micro-scale航空航天试验系统中用到的流体混合器的种类不动的混合元件对流体进行多次分割,使不互溶的很多,由于静态混合器具有很多独特的优良性能,应流体在混合器内流动时发生分流、合流、旋转等运用于航空航天领域后不仅能够达到良好的混合效动,达到良好的分
4、散和混合效果。与动态混合器、引果,而且可以大大减少系统的质量和尺寸,因此深入射混合器相比,静态混合器没有运动部件,具有独特[1]研究并正确选用静态混合器,对提高和改善试验的性能的搅拌混合机构,其主要优点是:①混合性能整体性能具有重大意义。好,易实现连续化试验,生产效率高;②操作弹性大,稳定可靠;③放大容易,放大效应好,型号规格多,适1流体混合器的基本类型用范围广;④结构简单,设备体积小,占地面积小;⑤流体混合器按混合的物理过程可分为动态混合能耗低,运行费用少。器、引射混合器和静态混合器3种。动态混合器是2静态混合器的应用利用旋转叶轮使容器内的流体按一定方式运动来实现混合的,其应
5、用面很广,技术上比较成熟,但是存静态混合器被广泛应用于混合、乳化、萃取、强在着一定的缺陷:轴封部件易泄漏、混合均匀度不化传热、强化反应等各个方面。人们从生产需要和高、连续运行设计难度大、体积庞大、能耗高、其转动科研实践出发,对静态混合器进行了很多技术改进,部件的设计和运行维护都比较复杂等。引射混合器各种类型的静态混合器也就应运而生,并在实际应[2]是利用主喷管射流的动能引射另一种作为环境的气用中取得了良好效果。例如,低剪切静态混合器体,并与之掺混,同时实现降温、降速、降噪等目的。强化了扩散混合,克服了机械式搅拌引起的功率损与动态混合器相比,其具有能耗较低、部件结构相对耗大的缺点
6、,同时具有结构简单、制造方便等特点。[3]简单、制作费用少等优点,但其缺点是射流的混合方静态混合器应用在生物多糖脱色中,实现了生物式一般只适用于低黏度流体。为了有较好的喷射流多糖与脱色剂的连续处理,且混合时间短、能耗低、剪切混合效应,流体供应系统不仅需要加压设备,使效果好。新型静态混合技术能混合不相溶的2种或射流有较高的速度,而且需要有较大的射流混合空2种以上的液体,或使得固体颗粒在液相中的分布[4]间。静态混合器利用管道或设备内放置的若干静止更均匀。针对聚合物溶液研制的静态混合器,不收稿日期:2005-03-09;修回日期:2005-06-06基金项目:国家自然科学基金(50
7、276067)资助项目作者简介:肖映果(1976-),男,硕士生,13787787787,xiaotx76@sohu.com;刘伟强(1957-),男,教授,博士生导师,研究方向为飞行器及动力系统的热分析与热控制。·280·现代化工第25卷增刊仅很好地解决了传统静态混合器降解聚合物流体的扩散焊接技术的发展、纳米科技研究的急速兴起以问题,而且其结构简单、安装简便、无能耗,可拓展到及材料技术的长足进步,混合器技术在实际应用中石油、食品、制药、印染等有类似非牛顿流体混合的迅速发展。近年来,层板交错
