比较SK型静态混合器不同布置下的压力波动混沌特性

本文主要探讨了水平与竖直布置方式下SK型静态混合器内部瞬态压力波动的混沌特性。静态混合器作为一种无运动部件的高效在线混合设备，由于其结构简单、能耗低、效率高等优点，在化工过程强化中扮演着重要角色。作者在湍流状态下（雷诺数Re=1756~3512）使用高速数据采集器Dewe-3021和压力传感器，对不同布置方式（水平与竖直）下的SK型静态混合器进行实验研究，收集了瞬态压力波动时间序列（PFS）数据。 通过定量分析混沌吸引子周界测度、混沌动力结构突变以及递归率等参数，研究人员发现两种布置方式下的PFS混沌吸引子二维面积增长率随轴向位置的变化趋势基本一致，且该增长率与A0（一个关键参数）呈现线性分布。对比分析结果显示，竖直放置的SK型静态混合器相比于水平放置，其压力波动的混沌特性更为明显，这表明其动力结构更加复杂且稳定性更高。混沌形态特征参数的有效性在于它们能够区分不同布置状态下流体动力学行为的差异。 此外，研究还着重强调了掌握静态混合器内部流场特性的重要性，因为这对理解流体间的混合和传递过程至关重要。作者指出，尽管旋流静态混合器的研究已经涉及阻力特性、传热性能和混合特性等多个方面，但这项工作仍为深入探究静态混合器内部流动规律提供了新的视角和数据支持。 本论文通过实验研究和理论分析，揭示了水平和竖直布置方式下SK型静态混合器内部瞬态压力波动的混沌特征，为优化混合设备设计、提升混合效果以及更深入理解流动动力学提供了有价值的科学依据。