[發(fā)明專利]一種能夠快速均勻混合氣體的微混合器及其制備方法無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 200710024692.3 | 申請(qǐng)日： | 2007-06-27 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN101091887A | 公開（公告）日： | 2007-12-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 丁建寧;馬春紅;潘劍峰;程廣貴 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 江蘇大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B01F5/06 | 分類號(hào)： | B01F5/06;B01F3/02 |
| 代理公司： | 南京知識(shí)律師事務(wù)所 | 代理人： | 汪旭東 |
| 地址： | 212013江蘇省*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 能夠 快速 均勻 混合氣體 混合器 及其 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及氣體混合的技術(shù)領(lǐng)域，特指一種能夠快速均勻混合氣體的微混合器及其制備方法。
背景技術(shù)
自20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著納米材料以及微機(jī)電系統(tǒng)的迅速發(fā)展，人們對(duì)小尺度和快速過(guò)程領(lǐng)域進(jìn)行了大量的研究。微混合器件是微化工行業(yè)重要的執(zhí)行器件，具有效率高，反應(yīng)時(shí)間迅速，消耗試劑量較少等特點(diǎn)。因此前人對(duì)其進(jìn)行了大量的研究。
微混合器一般分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種類型，主動(dòng)混合器有外加擾動(dòng)源，而被動(dòng)混合器一般只需要引起流體流動(dòng)的壓力源即可，不需要外加動(dòng)力源即能實(shí)現(xiàn)快速混合。在國(guó)際上現(xiàn)在研究最多的被動(dòng)混合器是微型T混合器，研究發(fā)現(xiàn)在這種T型微混合通道內(nèi)很難產(chǎn)生紊流，而在層流混合時(shí)兩相氣體之間的接觸面積較小，分子之間的距離較大，僅僅是依靠氣體之間的擴(kuò)散得到的混合性能較差。另外，有人也研究了一種適用于動(dòng)態(tài)反應(yīng)的帶凸脊的十字交叉型微混合器，在十字型微混合器出口處加上凸脊后表明，相對(duì)于不帶有凸脊的微混合器，前者的混合性能有顯著的提高。但此微混和器的尺寸較小，只適合于分子的混合，不能滿足一般反應(yīng)中量的要求。本發(fā)明是在T型微混和器的直混合通道上加入凸脊，結(jié)合了T型微混合器和帶凸脊的十字交叉微混和器的優(yōu)點(diǎn)，既滿足了適應(yīng)一般反應(yīng)的量的問(wèn)題，又達(dá)到了快速混合及混合均勻的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠快速均勻混合氣體的微混合器及其制備方法，用于實(shí)現(xiàn)在微熱光電系統(tǒng)中燃料燃燒前氣體的快速均勻混合，縮短混合時(shí)間，提高混合性能。
一種能夠快速均勻混合氣體的微混合器，其特征在于：在原有的微型T混合器的混合通道內(nèi)加入了凸脊，凸脊高度與混合通道深度一致，凸脊的寬度為混合通道的一半，長(zhǎng)度與寬度一致。凸脊沿混合通道兩邊錯(cuò)開分布，相鄰?fù)辜怪g相隔一個(gè)凸脊的寬度，且對(duì)錯(cuò)均勻排列。凸脊個(gè)數(shù)一般視混合通道長(zhǎng)度來(lái)定，
本發(fā)明的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)在于在混合通道內(nèi)加入凸脊后，使得兩種氣體流經(jīng)凸脊時(shí)受到擠壓，縮短了兩相之間的距離，有利于擴(kuò)散混合；而且由于氣體流經(jīng)凸脊時(shí)速度增大，易產(chǎn)生漩渦，增大了兩相的接觸面積，有利于氣體混合；另外在凸脊下游附近會(huì)產(chǎn)生回流，增強(qiáng)了兩相氣體的混合性能。
上述微混合器的制備方法，其特征在于：先在兩面拋光的硅板上用干法刻蝕的方法或是深離子反應(yīng)刻蝕技術(shù)微加工技術(shù)刻蝕出一個(gè)與反應(yīng)量相對(duì)應(yīng)體積大小的帶有凸脊的T型通道，凸脊的個(gè)數(shù)
后再與相對(duì)于槽道三個(gè)端口位置上打了孔的耐熱玻璃陽(yáng)極鍵合，使得原本開口的槽道能閉合成微型管道，并在出口處做上接口，套上管子通入或引出氣體。
具體使用本發(fā)明時(shí)，對(duì)兩種氣體施加一定的壓力，使得兩種氣體分別從微混合器上端的兩個(gè)接口通入到T型微混合器中，施加的壓力由玻璃和硅的鍵合強(qiáng)度決定。從出口得到的即為混合氣體，可以將其引入到燃燒管，點(diǎn)火燃燒。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單，上面為透明玻璃蓋板易于觀察，相對(duì)于傳統(tǒng)的T型微混合器，在刻蝕深度和體積方面都有很大的改進(jìn)，可以滿足一般反應(yīng)對(duì)反應(yīng)量的需求。
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