中国结式静态混合器的流体力学特性

发布时间：2021-07-10 17:24

　　通过计算流体力学方法模拟研究了高黏条件下中国结式静态混合器（CKSM）的流动和传热特性。实验结果表明,低Re下,CKSM规范化了管道内流场结构,加强了流体的径向混合,削弱了层流边界层;CKSM的结构效应使管内摩擦系数较空管增加了3.4倍,Nu提高了1.9～3.2倍,综合传热评价指标（PEC）增加了1.4～1.5倍;当CKSM管内伴热时,静态混合器管壁处的Nu增加了2.7～4.0倍,PEC提高1.9～2.3倍。 

【文章来源】：石油化工. 2020,49(10)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

CKSM结构模型

图3为轴向位置c,e截面处的速度随径向位置的变化情况。由图3可知，流体的流速在径向上已经不再呈现单一的抛物线分布，近壁面区的流体在半圆形外耳的挤压下，流速先提高后下降，形成一个波峰，外耳距离壁面越近则波峰越高，波宽越窄。管中心区域的流体由于静态混合器结构的变化会有不同的变化趋势：截面c的中心区域处中国结圆管相互交叉位置，阻碍了流体的加速，在径向上形成速度波谷；而截面e的中心区域正处于管间形成的缓冲区域，虽然流体的加速度有所下降，但速度仍不断提高，在中心位置处达到最大。流体在中国结的作用下产生周期性交替的轴向加速和减速，可以有效加强流体的轴向返混，强化管内径向混合。图3 速度随径向位置的变化

速度随径向位置的变化

【参考文献】：
期刊论文
[1]管壳式换热器强化传热研究进展[J]. 林文珠,曹嘉豪,方晓明,张正国.  化工进展. 2018(04)
[2]SK型静态混合器用于高黏度介质的强化传热[J]. 叶楚宝,施龙生,蔡志清.  石化技术与应用. 2006(02)



本文编号：3276349