SULZER SMX型静态混合器内部流场数值模拟.pdf

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1、第41卷第6期石油化工设备Vo1．41No．62012年11月PETRO—CHEMICAIEQUIPMENTNOV．2O12文章编号：1000—7466(2012)06—0032—06SULZERSMX型静态混合器内部流场数值模拟章大海，王振波，张磊(中国石油大学(华东)化学工程学院，山东青岛266555)摘要：采用CFD方法，应用Fluent6．3．26软件对SMX型静态混合器内流场的流动及传热特性进行了数值模拟。通过对不同层流状态计算结果的对比分析可知，SMx型静态混合器对流体有良好的混合和强化传热能力。

2、数值模拟得出，随着雷诺数的增大，流体的压降增大，摩擦因数减小，流经某一截面的流体平均温度降低，传热系数增大；与2个板片的模型相比，4个板片的模型在流动特性上略差，在传热特性和混合方面要强一些。用CFD方法计算的SMX型静态混合器内的流场可为高效SMX型静态混合器内流场的设计提供参考依据。关键词：SMX型静态混合器；流动特性；传热特性；混合特性；数值模拟中图分类号：TQ051．7文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．i000—7466．2012．06．008NumericalSimulationo

3、nFlowFieldofSULZERSMXStaticMixerZHANGDa-hai，WANGZhen-bo，ZHANGLei(CollegeofChemicalEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266555，China)Abstract：TheflowfieldandheattransfercharacteristicsinSMXstaticmixeraresimulatedwithCFDmethodandFluent6．3．26software．

4、Accordingtothecomparisonofdifferentlaminarflowstateandanalysisofthecalculationresults，itisknownthatSMXstaticmixerhasgoodmixingandheattransferenhancementcapability．Simulationresultshowsthat，withtheincreaseofReynoldsnumber，thepressuredropincreases，thefriction

5、coefficientfreduces；flowsthroughasectionoftheaveragefluidtemperatureislower，heattransfercoefficientNuincreases；comparedtothe2platemodels，4platemodelshaveworseflowcharacteristics，butbetterinheattransferandmixingaspects．UsingCFDmethodtocalculatetheSMXstaticmi

6、xerflowfieldcangiveref—erenceforthedesignofhighperformanceSMXstaticmixer．Keywords：SMXstaticmixer；flowcharacteristics；heattransferperformance；mixingcapaci—ty：numericalsimulation静态混合器就是在管路中放置一系列具有一定件接连排列构成，见图1。混合元件的长度与管道特殊结构的静止元件，实现流体的不断分割、剪切、直径相同，相对于前一个旋转90。

7、。这些元件是由旋转和重新混合，从而达到流体充分掺混的目的。成角度的导向叶片构成的复杂网络，位于与管道轴SMX静态混合器由一系列形状类似、固定的混合元线成30。～45。的位置上，当流体通过有效开口时，液收稿日期：2012—06—01基金项目：中国石油大学(华东)自主创新科研计划项目(No．27R1204026A)资助作者简介：章大海(1978一)，男，山东枣庄人，讲师，博士，主要从事CFD技术的工业应用研究。第6期章大海，等：SULZERSMX型静态混合器内部流场数值模拟体通过不断的重定向、分解、拉伸和扩散进行

8、混合，对不同结构的SMX型静态混合器在层流状态下的流这些混合元件加快了材料特性的均化，如速度、温度动和传热特性进行数值模拟，研究各种流动参数和几和浓度。何参数对静态混合器掺}昆特性的影响，为SMX型静态混合器在工业生产中的选用与设计提供参考。1数值模型1．1结构模型用Gambit软件建立模型，同时为了比较混合元件板片数量对静态混合器性能的影响，分别建立2个板片的模型和4个板片的模型。几何模型按工图1