微结构多通道混合器的混合性能研究

微通道混合器的微混合性能是快速反应体系(如聚合物纳米复合材料的制备)的关键影响因素之一。微混合效率是微通道混合器应用和优化的核心参数指标,吸引了大量的研究者关注。本工作设计了一种微结构多通道混合器,并利用光固化3D打印成型技术制造,该混合器具有强化混合和易于优化改进的优点。微结构多通道混合器的混合效率采用碘化物-碘酸盐平行竞争反应体系和计算流体动力学(CFD)结合的方法进行分析,并研究多通道混合腔体内部雷诺数(R_(e))对微混合效率的影响。分离指数(X_(S))被用来评价微混合效率。结果表明,X_(S)随着R_(e)的增加而减少,对于低R_(e)时腔室中心具有低湍动强度,当R_(e)达到4963时,最高湍动能的区域移动到腔室的中心,实现有效混合。实验值与模拟值变化趋势一致,证明入口流速对微混合性能起到关键的作用。这项研究表明,该混合器在提高微混合效率、制造方式等方面具有优势,有望在快速反应及强化混合过程中得到应用。