基于FLUENT的动态高压微射流内部孔道流场的数值模拟

刘伟 李火坤 刘成梅 刘玮琳

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基于FLUENT的动态高压微射流内部孔道流场的数值模拟

    通讯作者: 刘成梅, chengmeiliu@yahoo.com.cn

Numerical Simulation of Microchannel of Dynamic High-Pressure Microfluidization Based on FLUENT

    Corresponding author: LIU Cheng-Mei, chengmeiliu@yahoo.com.cn ;
  • 摘要: 以动态高压微射流振荡反应腔内部孔道流场为研究对象,建立了反应腔内部孔道的几何模型和网格模型,选择SIMPLEC算法和RNG k-模型,运用FLUENT软件对流场进行数值模拟,以揭示流场内各位置上的静压和速度分布。计算结果表明:高速射流撞击增加了流场内的撞击作用力,流速的急剧增加使速度梯度迅速加大,剪切应力极大增强,保证了微射流均质机极佳的作用效果;由于反应腔内部孔道流场的静压与速度变化相反,静压的急剧变化使空穴效应及压力释放效应极大增强,空穴作用力得以强化,对微射流均质机反应腔内的材料产生腐蚀作用。设计反应腔内部孔道时,在保证撞击区速度的前提下,应适当减小进料速度和分流管进口拐角角度,并选用较短的出料管。
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-06-29
  • 录用日期:  2010-11-24
  • 刊出日期:  2012-02-15

基于FLUENT的动态高压微射流内部孔道流场的数值模拟

    通讯作者: 刘成梅, chengmeiliu@yahoo.com.cn
  • 1. 南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西南昌 330047

摘要: 以动态高压微射流振荡反应腔内部孔道流场为研究对象,建立了反应腔内部孔道的几何模型和网格模型,选择SIMPLEC算法和RNG k-模型,运用FLUENT软件对流场进行数值模拟,以揭示流场内各位置上的静压和速度分布。计算结果表明:高速射流撞击增加了流场内的撞击作用力,流速的急剧增加使速度梯度迅速加大,剪切应力极大增强,保证了微射流均质机极佳的作用效果;由于反应腔内部孔道流场的静压与速度变化相反,静压的急剧变化使空穴效应及压力释放效应极大增强,空穴作用力得以强化,对微射流均质机反应腔内的材料产生腐蚀作用。设计反应腔内部孔道时,在保证撞击区速度的前提下,应适当减小进料速度和分流管进口拐角角度,并选用较短的出料管。

English Abstract

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