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202504009.pdf
文章编号： 1672-6987（2025）04-0062-07DOI： 10.16351/j.1672-6987.2025.04.009
姜祯1， 岳金彩1*， 刘涛2， 周东健1， 郑世清1（1.青岛科技大学 化工学院， 山东 青岛 266042； 2.山东理工职业学院， 山东 济宁 272067）
摘要： 波浪形是微通道混合器中常见的结构之一，其通道内可产生较为复杂的迪恩涡（或称二次流），能显著提高混合性能。采用数值模拟方法在雷诺数1~300范围内对正圆波和不同半轴长比（a/b）的椭圆波浪形微通道的混合性能、压降及混合成本进行了研究。对于相同长度微通道，研究发现不同半轴长比对混合性能有不同影响。在所考察的范围内，波浪形微通道存在着一个相对最优半轴长比（a/b=0.65），在此半轴长比下混合性能总体较好，压降相对较低，混合成本最低。
关键词： 微通道； 二次流； 混合性能； 雷诺数； 混合成本
中图分类号： TQ 021.1； TQ 021.4 文献标志码： A
引用格式： 姜祯， 岳金彩， 刘涛， 等. 波浪形微通道半轴长比对混合的影响［J］. 青岛科技大学学报（自然科学版）， 2025， 46（4）： 62-68.
JIANG Zhen， YUE Jincai， LIU Tao， et al. Effect of wavy microchannel semi-axial length ratio on mixing［J］. Journal of Qingdao University of Science and Technology（Natural Science Edition）， 2025， 46（4）： -.
Effect of Wavy Microchannel Semi-Axial Length Ratio on Mixing
JIANG Zhen1， YUE Jincai1， LIU Tao2， ZHOU Dongjian1， ZHENG Shiqing1（1. College of Chemical Engineering， Qingdao University of Science and Technology， Qingdao 266042， China；2. Shandong Polytechnic College， Jining 272067， China）
Abstract： The wavy shape is one of the common structures in the microchannel mixer， which can generate complex Dean vortices （or secondary flows） in the channel， which can significantly improve the mixing performance. The mixing performance， pressure drop and mixing cost of elliptical wave microchannels with normal circular waves and different semi-axial length ratios （a/b） were investigated by numerical simulation in the Reynolds number range of 1-300. For microchannels of the same length， it is found that different semi-axial length ratios have different effects on the mixing performance. In the investigated range， there is a relatively optimal semi-axial length ratio （a/b=0.65） for the wavy microchannel. Under this semi-axial length ratio， the mixing performance is generally better， the pressure drop is relatively low， and the mixing cost is lowest.
Key words： microchannel； secondary flow； mixing performance； Reynolds number； mixing costs
收稿日期： 2024-08-22
基金项目： 山东省科技重点研发计划项目 （2019JMRH00305）.
作者简介： 姜祯（1999—）， 女， 硕士研究生. * 通信联系人.
