[實(shí)用新型]三維螺旋被動(dòng)式微混合器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720426113.7
• 申請(qǐng)日: 2017-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN206701180U
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓思奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津中德應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01F13/00
• 分類號(hào): B01F13/00
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司12107
• 代理人: 李文洋

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及混合器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維螺旋被動(dòng)式微混合器。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的液體混合方法為快速攪拌，但這種方法難以混合完全，而且混合過(guò)程需要人工參與，重復(fù)性較差。將液體以一定的比例定量注入微混合器中，利用微尺度下的劇烈湍動(dòng)，實(shí)現(xiàn)流體間的瞬時(shí)、完全混合。

由中南大學(xué)劉正春實(shí)用新型的“一種方波被動(dòng)式微混合器”申報(bào)實(shí)用新型專利，公開號(hào)CN106422924A，裝置如下圖所示，主要特點(diǎn)為混合器利用優(yōu)化的方波通道與通道上半橢圓形的溝槽設(shè)計(jì)，結(jié)合兩者的優(yōu)勢(shì)，在混合器結(jié)構(gòu)引導(dǎo)介質(zhì)在混合單元中產(chǎn)生混沌對(duì)流，提高了低雷諾數(shù)液體的混合效率。但混合器的方波通道僅限于二維層面上加強(qiáng)了液體間對(duì)流和流動(dòng)的距離，對(duì)于混合效率的提升有限。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種三維螺旋被動(dòng)式微混合器，提高混合效率。

本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：

一種三維螺旋被動(dòng)式微混合器，包括入口通道和出口通道，在入口通道和出口通道之間連接有混合單元，其特征在于：所述混合單元的結(jié)構(gòu)呈“C”字形，相鄰的兩個(gè)混合單元在兩個(gè)平面相互垂直，在混合單元的底部加工出非對(duì)稱呈交叉箭尾型的人字型結(jié)構(gòu)凹槽。相比于二維的混合器來(lái)說(shuō)進(jìn)一步加強(qiáng)了主流方向與垂直方向的流動(dòng)，

本實(shí)用新型的有益效果是:相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本裝置可以得到與主流方向垂直的流動(dòng)，增加了流體微團(tuán)的橫向輸運(yùn)，對(duì)于混沌對(duì)流的效果也進(jìn)一步加強(qiáng)。與二維平面的混合相比，三維彎曲微混合通道能夠明顯的提高混合效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的立體圖；

圖2是本實(shí)用新型中人字型結(jié)構(gòu)凹槽的位置圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。如圖1和圖2所示，一種三維螺旋被動(dòng)式微混合器，包括入口通道和出口通道，在入口通道和出口通道之間連接有混合單元1，所述混合單元的結(jié)構(gòu)呈“C”字形，相鄰的兩個(gè)混合單元在兩個(gè)平面相互垂直，例如，兩個(gè)混合單元處于水平面上，而連接這兩個(gè)混合單元的另外一個(gè)混合單元?jiǎng)t在垂直于水平面上的豎直平面上并且兩端與水平面上的混合單元首位連接，在混合單元的底部加工出非對(duì)稱呈交叉箭尾型的人字型結(jié)構(gòu)凹槽2。混合器的入口通道和出口通道分別注入一定比例的流體，通過(guò)三維彎曲微混合通道后即可得到混合完全的溶液。本混合氣既可用于流體力學(xué)課程的模擬演示和理論教學(xué)；又可作為應(yīng)用型大學(xué)相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)中的創(chuàng)新項(xiàng)目拓展的母版，比如機(jī)械類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與改造等。

需要配置濃度為3.5％的鹽水(NaC l溶液)，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.8％的濃鹽水溶液和清水分別以0.2m/s、0.9m/s的速率注入微混合器的a、b端中，利用F l uent軟件模擬當(dāng)鹽水進(jìn)入微混合器1s、2s、5s、9s后的混合情況，可以直達(dá)當(dāng)兩種流體注入微混合器4s后混合完全，本混合器效果明顯。本裝置可以得到與主流方向垂直的流動(dòng)，增加了流體微團(tuán)的橫向輸運(yùn)，對(duì)于混沌對(duì)流的效果也進(jìn)一步加強(qiáng)。與二維平面的混合相比，三維彎曲微混合通道能夠明顯的提高混合效率。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。