聚酯熔体管道输送过程中静态混合器混合性能与传热性能的数值模拟

发布时间：2021-01-05 18:21

　　在聚酯加工过程中,熔体的输送过程是决定熔体品质很重要的一环。为提高熔体品质,解决熔体在输送过程中所产生的问题是至关重要的。对此,多数企业选择在熔体运输管路中添加一段静态混合器来提高熔体在管道内的温度均匀性与混合均匀性。但在对静态混合器的混合能力进行评估时并不能通过直接测量的方法得出结果,而采用有限元数值模拟的方法可以解决计算相关的问题。本文采用了有限元数值模拟的方法,对不同类型静态混合器的混合性能与传热性能做出评估,并在此基础上对静态混合器的结构进行优化,以期达到更加优异的混合效果与传热效果。首先是对两种选型的静态混合器进行结构优化与重组,并对其混合能力进行评估。模拟结果证实,元件结构的更改会对混合能力产生影响,不同类型的静态混合器产生影响的方面不同。将两种混合器元件进行组合后,新型静态混合器则结合了两种静态混合器的优点,弥补了原有静态混合器的不足,混合性能表现得更加优异,证实组合型静态混合器的提出对提高静态混合器的混合性能是有意义的。其次,考虑到将静态混合器作为换热器使用,需要对不同类型静态混合器的传热能力进行评估。不同元件结构的模拟结果证实,元件优化后的静态混合器传热能力更强,温度... 

【文章来源】：浙江理工大学浙江省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同类型的静态混合器结构示意图

综合以上，不同类型的静态混合器混合能力方面存在差异。LPD 型静态混合器的结构简单，元件体积更小，分散混合能力及轴向混合能力要优于 Kenics型静态混合器。但 Kenics 型静态混合器由于元件存在扭转，熔体流动时，经由元件的导向作用时间更久，拉伸作用要更强，分布混合能力也相应增强。2.4 组合型静态混合器与两种单独静态混合器的比较两种静态混合器各有特点，可以考虑将两者进行组合，使静态混合器的混合能力最大化。出于两种混合器优势的考虑，将 Kenics 型静态混合器放置在入口位置，使流体在进入静态混合器后可以充分的进行拉伸，出口位置放置 LPD型静态混合器元件，使被充分拉伸的流体混合均匀。组合型静态混合器的示意图如下。

学位论文与优化后的元件组合后的效果可能有所差异，定义将角度为 180°的元件与 LPD 型叉角为 30°的元件组合enics 型旋转角度为 120°的元件与 LPD 型叉角为 90°二。与分散混合对比态混合器的效果还是比较明显的，理论上来讲，两种静合型静态混合器可以综合两种静态混合器的优点，轴向力应当均有提高。对数据进行处理后结果如图 2.9 所示

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本文编号：2959082