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SD型静态混合器模拟结果分析(一)

发布时间:2012-2-2

            一、雷诺数(Re)对压力降的影响
  为宏观描述该种静态混合器在不同雷诺数下的压力降情况,笔者依照空管雷诺数的计算公式(Re=Dup/Μ)为计算基准,共选取7组雷诺数进行模拟,雷诺数Re的大小依次113,226,566、1133、2266和11333。同时以第1个单元进口接平面为z=0mm,第1个单元出口截平面(该截平面同时为第2个单元的进口截平面)为z=120mm,依次类推,最后一个单元出口截平面为z=720mm。当模拟收敛后取各截面的加权平均压力,来描述静态混合器沿各截面上在轴向方向(z轴)的压力分布情况从而通过简单的数学计算获取沿元件各单元的压力降隋况。图2为该静态混合器(长宽比L/W=4:1时)在以上雷诺数范围内混合元件进出口的压力降曲线。
  
  由图2可看出,随着雷诺数的增加(进口流速或流量的增加),混合器的压力降逐渐加大,在双对数坐标中两者近似成线性关系,通过线性拟合可得出:
  

  由量纲分析指出,流体在水平管道中流动的沿程阻力损失压头h1与管长管径d、平均流速u的关系式为:
   
  对比式(4)、(6)可看出,因混合元件的加入增大了流体阻力系娩同时降低了流体的径向速度梯度。从而导致平均流速对压力降的影响程度有所削弱。主要体现在雷诺数的指数略有下降。102≤Re≤104范围内。将以两式相比可得:
   
  式(7)说明,因多流道旋流片的加入使混合管压力降大大增加,流速越小影响程度反而越大。在本混合器正常工作的流速范围内其压力降为光滑空管的10倍往右.该压力降关系可以作为初步估算本静态混合器压力降的依据。

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