声共振混合器高黏度流体混合的功耗特性研究

作     者：詹小斌 王会彬 蒋亚龙 史铁林 ZHAN Xiaobin;WANG Huibin;JIANG Yalong;SHI Tielin

作者机构：华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2024年第75卷第2期

页      面：531-542页

核心收录：

学科分类：080706[工学-化工过程机械] 081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 081701[工学-化学工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52375097 51975226) 

主　　题：声共振混合器 高黏度流体 气液两相流 混合 功耗特性 计算流体力学 

摘      要：声共振混合利用机械共振产生高加速度振动,从而促进流体流动,其功耗特性对于其设计及应用具有重要作用。为研究声共振混合器的功耗特性,基于CFD建立了声共振混合过程仿真模型,分析了高黏度流体声共振混合过程壁面对物料的作用力和做功功率,探究了黏度和振动参数改变对混合器功耗特性的影响,并建立了声共振混合器混合功率的预测函数。研究结果表明,在混合过程中,壁面对液相做功的瞬时功率呈现先减少后稳定波动的趋势,而有效功率呈现先增加后稳定波动的趋势,这种不同的变化趋势是由于两者的相位差发生变化所导致的。增加振幅、频率或等加速度下低频大振幅都能够增加瞬时功率和有效功率,并减少液相进入稳定流动阶段所需吸收的外界能量。