当前位置:主页 > 科技论文 > 化工论文 >

3D-不对称菱形被动式微混合器混合特性

发布时间:2018-03-14 11:36

  本文选题:微混合器 切入点:微通道 出处:《光学精密工程》2017年09期  论文类型:期刊论文


【摘要】:提高微混合器雷诺数的适用范围和混合强度是微混合器设计的发展趋势。本文基于非对称分离重组混合原理设计、制作了一种3D-不对称菱形被动式微混合器,并借助数值分析方法和可视化实验对混合强度和混合状态的变化进行了研究。研究发现:在低Re(0.01~10)范围内,两组分间的混合以扩散混合为主,随着Re的增加,流速对混合强度的影响有一定下降;在较高Re(10~200)范围内,受流速增加的影响,流体间不平衡微流惯性碰撞逐渐成为影响混合的主要因素。此时,混合强度随流速的增加逐渐增强并趋于平稳。对Re在0.01~200内的微混合器展开研究,分析了宽缝比Ws/S、分合角θ、宽厚比H/S等结构尺寸对混合强度的影响。通过综合考虑流体混合强度和通道压降的变化情况,确定最佳通道结构尺寸为Ws/S=0.2、θ=45°、H/S=0.5,此时微混合器的混合强度可维持在78%以上。与传统平面对称分合式混合器相比,设计制作的3D-不对称菱形被动式微混合器混合强度有较大的提高,验证了本文设计结构的有效性。
[Abstract]:Increasing the range of Reynolds number and mixing strength of micro mixer is the development trend of micro mixer design. Based on the principle of asymmetric separation and recombination, a 3D- asymmetrical diamond passive micromixer is fabricated in this paper. The variation of mixing strength and mixing state is studied by means of numerical analysis and visualization experiment. It is found that in the range of low Re0. 01 ~ (10), the mixing between the two components is mainly diffusive mixing, and with the increase of re, The effect of flow velocity on the mixing strength is decreased, and in the range of higher velocity, the inertial collision between the unbalance microflows becomes the main factor affecting the mixing in the range of higher velocity. The mixing strength increases gradually with the increase of flow velocity and tends to be stable. The effects of the structure sizes such as wide slit ratio Ws / S, split angle 胃 and width to thickness ratio H / S on the mixing strength are analyzed. The variation of fluid mixing strength and channel pressure drop is considered comprehensively. It is determined that the optimum channel structure size is Ws / S _ 2, 胃 ~ (45 掳) H / S _ (0.5), and the mixing strength of the micro-mixer can be maintained above 78%. Compared with the traditional planar symmetrical split-type mixer, the mixing strength of the 3D-asymmetric diamond passive micromixer designed and fabricated has been greatly improved. The validity of the design structure is verified.
【作者单位】: 浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(No.51775510,No.11372280) 浙江省科技厅公益项目(No.2016C31G2020052,No.2016C31G2020044)
【分类号】:TQ051.71

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 丛振霞;朱春英;付涛涛;马友光;;非对称Y型分岔微通道内气泡破裂与分配规律[J];化工学报;2014年01期

2 尤学一;李胜华;;微通道壁面刻蚀孔缺陷对通道内部流场的影响(英文)[J];Chinese Journal of Chemical Engineering;2009年06期

3 卢鹏;潘艳秋;俞路;韩新民;公发全;刘万发;桑凤亭;;固体激光微通道冷却器内流动特性的数值模拟[J];强激光与粒子束;2014年05期

4 吴玮;王丽军;李希;;T形微通道结构中的流体混合规律[J];化工学报;2011年05期

5 马友光;季喜燕;朱春英;;深宽比对微通道内气液二相流空隙率的影响[J];化学工程;2010年11期

6 王凯;吕阳成;秦康;骆广生;;双T型微通道内气液液三相分散规律[J];化工学报;2013年02期

7 杨亮;邵亮亮;张春路;;外绕微通道冷凝器空气源热泵热水器仿真与优化[J];制冷学报;2014年01期

8 魏丽娟;朱春英;付涛涛;马友光;;T型微通道内液滴尺寸的实验测定与关联[J];化工学报;2013年02期

9 杨立秋;赵玉潮;陈光文;;微通道内铜离子反萃取过程[J];化学反应工程与工艺;2012年04期

10 白璐;朱春英;付涛涛;马友光;;并行微通道内气液相分配规律[J];化工学报;2014年01期

相关会议论文 前1条

1 乐军;陈光文;袁权;;微通道反应器内气-液传质行为[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2004年

相关博士学位论文 前3条

1 卢玉涛;微通道内气—液两相分散与传质的研究[D];天津大学;2014年

2 曹彬;微通道反应器的传递和反应特性[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2005年

3 刘江疆;基于微通道内表面张力控制和驱动的分析新方法研究[D];清华大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 张蒙蒙;二氧化碳微通道平行流气冷器流量分配特性研究[D];郑州大学;2015年

2 梁灵威;甲醇重整制氢A型微通道反应器流场优化与传热传质特性研究[D];浙江大学;2015年

3 潘志群;微通道内液—液多组分传质实验与模拟研究[D];天津大学;2014年

4 李根浩;T型微通道内Taylor流三维数值模拟及其流体力学特性研究[D];天津大学;2014年

5 白璐;并行微通道内气液两相流动与传质的研究[D];天津大学;2014年

6 李品;聚焦型微通道内多相流动的模拟研究[D];河北工业大学;2015年

7 刘伟;微通道反应器的构建及应用研究[D];山东大学;2016年

8 周密;平行微通道内气液两相流相分配特性的实验研究[D];华南理工大学;2016年

9 孙俊杰;微通道内二氧化碳-水两相流动与传质实验研究[D];大连理工大学;2015年

10 温宇;非对称微通道内气泡破裂行为的研究[D];天津大学;2015年



本文编号:1611082

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huagong/1611082.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户621bf***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com