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SK静态混合器内停留时间分布的影响因素分析

金丹,付海玲,吴剑华,孙丹

石油化工高等学校学报 2011, 24 (3): 70-74. DOI: 10.3696/j.issn.1006-396X.2011.03.017

摘要（876）

PDF （344KB）（494）

采用脉冲示踪法对SK 静态混合器内停留时间进行了实验测试, 设计混合正交实验并且采用极差分析方法研究各因素对停留时间分布的影响。结果表明, 影响平均停留时间的各因素大小依次为流速、管径、截面、旋片排列方式;影响方差的各因素大小依次为管径、截面、流速、旋片排列方式。从停留时间分布曲线中可以看出, 在相同流速和直径下, 沿着轴线方向, 静态混合器内流动趋于活塞流。采用幂函数形式对混合元件数、管径及流速等对平均停留时间的影响进行了量化分析, 并针对Di =40 mm 的静态混合器对此幂函数的正确性进行了验证, 平均误差为12 %。在较低流速下, 由于“ 壁流”的影响靠近混合器入口处方差值偏大。总的来说, 方差分析结果与停留时间分布曲线分析结果相一致。

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元件长径比对SK型静态混合器湍流流场的影响

龚斌, 包忠平, 黄娜, 吴剑华

石油化工高等学校学报 2009, 22 (1): 65-68.

摘要（818）

PDF （495KB）（551）

以SK 型静态混合器为对象，运用FLUENT 软件对混合器内湍流流场进行模拟计算分析，并利用激光多普勒测速仪对其中部分型号混合器内的流场进行测量，研究混合元件长径比对混合器内速度变化特性和湍动性能影响。结果表明，元件长径比的变化并不改变流体各方向时均速度及湍动能沿轴线的变化趋势及幅值分布规律，但对幅值大小有影响；元件长径比越小，各方向时均速度沿轴线变化的幅度越大，斜率越高，这一作用在径向速度上表现最为明显，在轴向速度上表现最弱；随元件长径比减小，流体的湍动程度加大，湍动能赠高，且增加速度较流速变化更为显著。

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SK 型静态混合器速度波动信号时滞相关性分析

禹言芳,孟辉波,吴剑华

石油化工高等学校学报 2008, 21 (4): 73-77.

摘要（322）

PDF （551KB）（269）

利用激光多普勒粒子分析仪对直径为0 .04 m 长径比为1.25 的SK 型静态混合器瞬时流场进行测
量。基于傅立叶变换对采集的瞬时速度波动信号进行分解, 得到0 ～ 12 .5, 12.5 ～ 25.0 , 25 .0 ～ 37.5 , 37.5 ～ 50 .0,
50 .0～ 62.5, 62 .5 ～ 75 .0 Hz 和大于75 Hz 的时域信号。利用自相关函数和互信息函数研究各个频率段信号的线性
相关和非线性相关性。实验研究表明SK 型静态混合器速度瞬时波动信号中62.5 Hz 以上的信号线性无关, 75 Hz
以上的信号不存在非线性和线性相关性。

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推进式搅拌混合器内湍流特性研究

禹言芳, 孟辉波, 龚斌, 吴剑华

石油化工高等学校学报 2008, 21 (3): 79-82.

摘要（357）

PDF （3631KB）（281）

利用计算流体力学湍流模型和多重参考系法对典型的推进式搅拌混合器内湍流特性进行分析,得到
了混合器内时均速度和湍动能的分布特性。研究结果表明,随着半径的增大,时均速度数值先增大后降低,桨叶顶
端附近的时均速度较大,与文献试验相吻合;叶轮下端排出区时均速度数值随着轴向位置的增加呈现先增大后急剧
下降趋势,在叶轮以上区域沿轴向变化趋于一致;叶轮排出区湍动呈现非均匀性,同一轴向或径向位置各点湍动能
最大相差7~9倍。推进式桨叶与45°三叶折叶桨相比具有较好的轴流特性和相对较远传输距离。

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SK型静态混合器停留时间分布特性研究

孟辉波, 吴剑华, 禹言芳

石油化工高等学校学报 2008, 21 (2): 59-62.

摘要（305）

PDF （2942KB）（401）

结合脉冲示踪法利用计算流体力学方法的雷诺时均方程(RNAS)和重整化群的k-ε 湍流模型计算SK型静态混合器内的浓度响应曲线。基于正交实验原理分析流体在不同混合元件长径比、不同监测位置及不同的进口流速下的停留时间分布特性,并计算了平均停留时间和方差来研究各因素之间影响顺序。结果表明,SK 型静态混合器内的液体单相流动的轴向返混系数较小且数量级均为10 ^-2,流动状态接近活塞流;平均停留时间随流体流速的增大而减小,随混合器长度和混合元件长径比的增加而增大。

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新型静态混合器流动阻力特性数值研究

孟辉波, 吴剑华, 禹言芳, 龚斌

石油化工高等学校学报 2007, 20 (4): 59-62.

摘要（361）

PDF （2050KB）（228）

基于微尺度流动特征利用CFD软件,研究新型静态混合器内部流动阻力特性。从轴截面速度矢量图
中可以看到,新型静态混合器内部存在同混合元件组的旋向相反的自旋流动;利用量纲分析和π 定理简化了新型静
态混合器流动阻力的影响因素之间的关系式,通过数据整理和回归得到了普遍适用的流动阻力摩擦系数关联式,为
其工业化应用提供了理论依据。

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