静态混合器在熔体输送工艺中的应用研究

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本文以仪征化纤公司为例,对聚酯熔体输送工艺进行了研究。由于聚酯熔体在管道中流动时,在径向有个流动速度分布,这种径向速度的差异造成了管道中心与管壁的熔体性能的差异,如粘度、温度等。为了确保熔体在进入纺丝箱体时性能均匀,必须在管道中设置静态混合器,以提高熔体的均匀性和可纺性。 首先研究了国内外的几种常用的静态混合器,并根据国产的各种静态混合器的特点和适用范围,选定了适合熔体输送工艺的国产的SK型静态混合器。聚酯熔体是非牛顿流体,其流动特点与牛顿流体有着很大的区别,本文从理论上研究了聚酯流动的流体力学方程以及本构方程。 静态混合器可以提高管子的换热性能,但会产生压力降,本文从理论方面和数值模拟两个方面对SK型静态混合器的流体力学性能和换热性能进行了研究。理论上得出了压力降计算公式和聚酯在SK静态混合器中的对流传热系数。 计算机数值模拟方面,通过FLUENT软件对SK型静态混合器进行模拟,分析了其混合效果及压力降,并且将计算结果与理论数据相对比,最后得出了SK型静态混合器适用于本工艺的结论,并选择了比较适合的静态混合器长度。
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