静态混合器内分散相混合性能数值模拟

来源：现代纺织技术杂志2023年第2期北京时间：

作者：祝鑫, 吕汪洋, 王刚强

单位：浙江理工大学纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室，杭州310018

摘要：为了解决熔体纺丝过程中由于在线添加颗粒引起的熔体品质降低与混合性能变差的问题，采用有限元法针对不同结构与工艺参数的静态混合器进行了建模与求解，得到了后处理结果。同时，为了定量表征其混合性能，采用示踪粒子技术求解了分离尺度、停留时间分布以及最大剪切应力的累积概率函数并对其进行统计学分析。结果表明：长径比由1升高到1.75时，管道内压力降由0.52 MPa上升至0.62 MPa，分离尺度差异不大，停留时间峰值逐渐减小，最大剪切应力大于5 kPa的概率提升到78%。进口流量从2×10-5m3s提升到8×10-5 m3s，熔体的压力降从0.52 MPa上升至2.00 MPa，分离尺度变化较小，停留时间的峰值变高，最大剪切应力大于10 kPa的概率达到83%。

关键词：静态混合器,熔体纺丝,有限元法,示踪粒子技术,长径比,进口流量,最剪切应力

基金资助：浙江省重点研发计划项目(2022C01226)