SK型静态混合器固体颗粒冲蚀磨损分析.pdfVIP

2014年 12月 润滑与密封 Dec．2014 第39卷 第 12期 LUBRICATION ENGINEERING Vo1．39No．12 DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2014．12．020 SK型静态混合器固体颗粒冲蚀磨损分析 陈云华 曲庆文 张念猛 (山东理工大学机械工程学院 山东淄博 255049) 摘要：为研究sK型静态混合器内固体颗粒对混合元件的冲蚀程度，采用 固～液两相流及计算流体力学方法 (CFD)，建立冲蚀及流场模型，运用AnsysWorkbench中的流体动力学模块，对 SK型静态混合器 内的颗粒运动轨迹和 颗粒对静止元件的冲蚀情况进行分析。结果表明：颗粒对静止元件的冲蚀主要发生在元件的螺旋边缘处，在总元件的 3／5个处达到最大，且靠近入 口和中间段的元件冲蚀量也较大；除冲击角度外，颗粒平均直径和平均冲蚀速度对冲蚀的 作用最为关键，当颗粒粒径、速度和体积分数达到某一组合时产生的冲蚀现象最严重；冲蚀现象是固体颗粒的物理属性 和流场特性的综合作用结果。 关键词：静态混合器；固体颗粒冲蚀；流场分析 中图分类号：TQ051．7 文献标识码：A 文章编号：0254—0150 (2014)12—096—5 AnalysisofErosiveW earsofSolidParticleinSK．StaticM ixer ChenYunhua QuQingwen ZhangNianmeng (SchoolofMechanicalEngineering，ShandongUniversityofTechnology，ZiboShandong255049，China) Abstract：InordertOstudytheerosionextentofmixingelementcausedbysolidparticleinSK—staticmixer，theerosion andflowfieldmodelwasestablishedbyusingsolid—liquidtwo-phaseflowandcomputationalfluiddynamicmethod．Particle trackanderosiononthestaticelementcausedbyparticleintheSK—staticmixerwereanalyzedthroughfluiddynamicrood— uleinAnsysWorkbench．TheresultsshowthaterosioncausedbyparticlemainlyOCCURSatthehelixedgesoftheelements， andtheerosionratedensityreachesthemaximumatthethreefifthoftotalelement．Erosionratedensityisalsoseriousnear theinletandmiddlepartoftotalelements．Averagedparticlediameterandparticlespeedarethekeyfactorsinfluencingthe erosionprocessapartfrom impactangle．Theerosionismoreseriouswithcertaincombinationofparticlediameter，impact velocityandvolumefraction．Thephenomenonofparticleerosionistheresultofcomprehensiveeffectingofparticlephysi— calpropertyandflow fieldfeatures． Keywords：staticmixer；solidparticleerosion；flow fieldanalysis 静态混合器是一种没有内部运动部件的高效}昆合 研究已有数十年的历史 ，研究内容主要包括冲蚀磨损 设备