机械工程学报

作者：郑一汶, 王建康, 孙家刚, 郝亮

单位：1. 天津科技大学机械工程学院 天津 300222;2. 天津科技大学天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室 天津 300222;3. 天津多态混机械设备有限公司 天津 300222

关键词：微纳叠层,层倍增器,数值模拟,示踪粒子,压降；

基金：天津市科技计划资助项目(21YDTPJC00450)。

基于静态混合器的原理设计一种新的层倍增器(SK-LME)，提出SK-LME的4个主要设计参数：单元直径(D)、单元厚度(t)、单元扭转角度(φ)、单位长度扭转角度(θ)。并以D=12 mm为例，通过流场模拟和示踪粒子直观地给出熔体在SK-LME中的叠层过程，引入层厚均匀度系数(Ch)表征叠层效果，利用正交试验分析t、φ、θ对压降(ΔP)和Ch的影响，并通过单因素试验考查φ、旋向、流量的影响。结果显示，影响ΔP的显著因素有t、φ、θ，而影响Ch的显著因素只有φ。当φ在90°～210°的范围内变化时，SK-LME的ΔP会随着φ的增大而逐渐增大，Ch则会随着φ的增加先增大后减小，并在φ=135°时出现最大值。旋向对压力和Ch的影响都很小。流量对压力的影响较大，而对Ch的影响较小。

来源：2023年第22期

《机械工程学报》期刊编辑部

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