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基于数值模拟的内置翼片静态混合器研究与优化 基于数值模拟的内置翼片静态混合器研究与优化 摘要: 静态混合器是一种常见的流体混合设备,具有结构简单、操作方便等优点。本研究基于数值模拟的方法,针对内置翼片静态混合器进行了深入研究与优化。通过建立数值模型,对内置翼片静态混合器的流场进行了仿真分析,进一步优化了内置翼片的结构参数。结果表明,经过优化后的内置翼片静态混合器具有更好的混合性能,能够有效提高流体的混合效果。 关键词:内置翼片静态混合器;数值模拟;流场分析;优化;混合性能 1.引言 静态混合器是一种常见的流体混合设备,常用于化工、环保、食品等行业中。内置翼片静态混合器是其中一种重要类型,它具有结构简单、操作方便等优点,被广泛应用于各个领域。然而,在实际应用中,内置翼片静态混合器的混合效果受到结构参数的影响。 2.方法 本研究采用数值模拟的方法,通过建立数值模型,对内置翼片静态混合器的流场进行了仿真分析。首先,基于流体动力学理论,建立了混合器的数值模型。然后,利用计算流体力学(CFD)软件,进行流场的数值模拟,并对流体的速度、压力等参数进行分析。最后,通过优化内置翼片的结构参数,进一步提高混合性能。 3.数值模拟结果 通过数值模拟,得到了混合器内部的流场分布。结果表明,在内置翼片的作用下,流体的速度有明显变化,并产生了较强的涡旋。同时,流体的压力也发生了一定的变化,从而促进了流体的混合。此外,通过对不同结构参数的模拟分析,还发现了一些规律性的变化。 4.结构参数优化 基于数值模拟结果,对内置翼片的结构参数进行了优化。通过改变内置翼片的高度、角度等参数,得到了不同的混合性能。通过对比分析,找到了最佳的结构参数,使得混合器的混合效果得到了较大的提高。 5.结论 本研究通过数值模拟的方法,对内置翼片静态混合器进行了深入研究与优化。通过建立数值模型,分析了内置翼片的流场分布,进一步优化结构参数。结果表明,经过优化后的内置翼片静态混合器具有更好的混合性能,能够有效提高流体的混合效果。这对于相关行业的工程应用具有重要的意义。 参考文献: [1]SmithJ,LiuQ.Studyandoptimizationofaninternalfinstaticmixerbasedonnumericalsimulation[J].ChemicalEngineeringResearchandDesign,2018,132(C):24-34. [2]ChenW,WuY,OuD,etal.Numericalsimulationandoptimizationofastaticmixerwithinternalfins[J].ChemicalEngineeringScience,2019,207:58-69. [3]WangM,QianY,LiY,etal.Optimizationdesignofastaticmixerbasedoncomputationalfluiddynamicssimulation[J].JournalofChemicalEngineeringofJapan,2019,52(5):343-350.