SMV静态混合器的数值模拟

介绍了静态混合器的种类、特性、工作原理和一种通用计算流体力学软件,Fluent软件.利用Gambit前处理器构造了一个简化的SMV型静态混合器模型,利用Fluent软件数值求解混合器的流场,对模拟结果进行了分析,混合小池对湍动能的产生贡献很大.混合器还能有效改善离散相的分散性.

SMV静态混合器的几何结构对流场参数的影响

为了研究非标准型SMV静态混合器在管道内部的流动规律和流场参数,建立了管道内SMV静态混合单元的三维模型。基于Fluent软件,对管道内部SMV静态混合单元的特性进行数值模拟研究。确立了单元长度L、折弯角度φ等几何参数对管道进出口压降ΔP,管道平均湍动能TKE,湍动能压力比B的关系。通过分析结果表明,SMV静态混合器的几何参数对其流场湍动效果具有重要影响,单元长度L、交错角θ与湍动能呈现正相关。

SMV型静态混合器的数值模拟

通过数值模拟验证了标准k-ε、RNG k-ε和Realizable k-ε三种湍流模型对混合效果和压降的影响,选择标准k-ε模型作为文章的湍流模型。利用FLUENT软件分别模拟了SMV型静态混合器在层流和湍流状态下的流动情况。最后对水和甘油在SMV型静态混合器内的混合进行了数值模拟,考虑了波纹板的数量、波纹板的高度、波纹板的波纹夹角、波纹板与管轴线的夹角、相邻混合元件放置角度、混合流体入口方式、入口流速、入口流量比、混合元件数量对混合器性能的影响,并对比分析了这些参数下混合器性能的变化规律。结果表明大部分参数对混合器的混合效果和压降都有一定的影响,需要综合考虑混合效果和压降的影响。

静态混合器气液两相流压降的数值模拟及实验研究

气泡流经过静态混合器的压降问题涉及到舰船动力系统性能的好坏。在分析了气泡平均驰豫时间的基础上,结合k ε湍流模型,利用平衡流模型模拟静态混合器内形成的稀疏湍流气泡流,得到了混合器内两相流流场。空气—水系统的压力降实验表明,计算流体力学模拟能够很好地预测SMV型静态混合器内气泡流的压降,是静态混合器设计的有效手段。