伴生气掺氢条件下KSM型静态混合器参数优化

作     者：邵艳波 刘欣 张志贵 李姝璇 陈利琼 

作者机构：中国石油工程建设有限公司华北分公司 西南石油大学石油与天然气工程学院 

出 版 物：《中国测试》 (China Measurement & Test)

年 卷 期：2024年

学科分类：080702[工学-热能工程] 080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主　　题：KSM型静态混合器 伴生气掺氢 气体混合 数值模拟 正交试验 结构优化 

摘      要：KSM型静态混合器可促进伴生气与氢气混合，为保证混合气体燃烧安全性，还需对其结构参数进一步优化。因此，设计正交试验并运用计算流体力学软件Fluent，模拟KSM型静态混合器中导流组件个数、组件扭曲角度、导流组件间的垂直角度对混合均匀度的影响，并得出最佳结构参数。研究结果表明：三个因素对混合均匀性均有较大影响，影响大小为：组件个数及长度组件扭转角度组件垂直角度；混合不均匀度随导流组件个数增多、组件扭转角度增大而下降，随导流组件垂直角度增大，呈现先上升后下降趋势；混合器最佳结构参数为：导流组件个数及长度为12×30mm、组件扭转角度为270°、组件垂直角度为90°时，此时混合不均匀度最低为0.23%。该研究结果可为掺氢背景下高混合均匀度静态混合器结构设计提供技术参考。