[发明专利]设计和制造分配棒的方法

权利要求书

1.一种设计和制造分配棒(210, 230, 240, 250, 260, 280, 290, 300)的方法(3000)，所述分配棒具有用于在预定流速(Qtotal)下接收预定粘性可发泡液体混合物的中心入口(2)，且具有经由主通道(5)流通地连接到所述中心入口上的预定偶数数目(Nholes)的出口(p1-p12)，所述数目的出口在预定长度(Lbar)上等距间隔开，

其中所述分配棒具有一定几何结构，使得进入所述中心入口的预定流速(Qtotal)与所述预定长度(Lbar)之比为至少1.00×10^-4 m²/s，所述混合物将以对于各个所述出口恒定在最多+/-5%的预定容限裕度内的平均速度离开各个所述出口(p1-p12)；

所述方法包括以下步骤：

a)选择(3001)待制造的所述分配棒的几何结构，以及限定对应于所述分配棒的物理形状和大小的一组几何参数；

b)将值指定(3002)给所述几何参数；

c)创建(3003)具有所述指定的值的所述几何结构的虚拟模型；

d)通过执行计算流体动态模拟(CFD)来模拟(3005)所述虚拟模型中的液体混合物的流动，在所述模拟中考虑(3004)非牛顿剪切稀化模型和所述粘性可发泡液体混合物的预定剪切稀化参数(n,m)；

e)评估(3006)模拟的流动是否满足预定标准，

以及如果所述评估的结果为否定的，则重复步骤b)到e)；

以及如果所述评估的结果为肯定的，则重复步骤b)到e)或转到步骤(f)；

f)构建(3007)具有满足所述预定标准的几何结构的物理分配棒；

其中，步骤a)包括：

选择所述主通道(5)的几何结构，以及限定代表所述主通道的物理形状和物理大小的第一组参数(Ddev, α, Lmin, 或 Hmin)；

选择所述多个出口(p1-p12)的几何结构，以及限定代表所述多个出口的物理形状和物理大小的第二组参数(L[i]; A[i])。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非牛顿剪切稀化模型选自以下模型构成的集合：Ostwald de Waele、Cross、Carreau Yasuda、Herschel Bulkley、Bingham、Bird-Carreau和Casson。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：选择具有仅两个参数(k,a)的参数化分析函数来用于确定所述数目的第二组参数(L[i]; A[i])；

以及其中步骤b)包括将值指定给所述参数(k,a)，以及使用所述分析函数来计算所述数目的出口(p1-p12)中的各个的几何参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，仅用两个变量的所述参数化分析函数可由以下函数表示或等同于以下函数：

L(z)=B + k.(z/W)^a，

或可由以下函数表示或等同于以下函数：

A(z)= B+ k.(z/W)^a，

其中B和W为常数，z为沿所述分配棒的长度方向的距离，L为出口的长度，A为出口的截面面积，且k和a为参数。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，步骤e)针对所述两个参数(k,a)的预定数目的组合重复。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，

步骤e)包括计算各个出口的平均流出速度，以及计算这些平均流出速度的差异；

以及其中所述预定标准在于所述平均流出速度的计算的差异处于最多+/-5%的容限裕度内。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预定标准还包括检查所述平均流出速度中的各个是否在2.5到3.5m/s的范围中。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述容限裕度为最多+/-4%，或最多+/-3%，或最多+/-2%。