[实用新型]三维螺旋被动式微混合器

说明书

技术领域

本实用新型涉及混合器技术领域，尤其涉及一种三维螺旋被动式微混合器。

背景技术

传统的液体混合方法为快速搅拌，但这种方法难以混合完全，而且混合过程需要人工参与，重复性较差。将液体以一定的比例定量注入微混合器中，利用微尺度下的剧烈湍动，实现流体间的瞬时、完全混合。

由中南大学刘正春实用新型的“一种方波被动式微混合器”申报实用新型专利，公开号CN106422924A，装置如下图所示，主要特点为混合器利用优化的方波通道与通道上半椭圆形的沟槽设计，结合两者的优势，在混合器结构引导介质在混合单元中产生混沌对流，提高了低雷诺数液体的混合效率。但混合器的方波通道仅限于二维层面上加强了液体间对流和流动的距离，对于混合效率的提升有限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种三维螺旋被动式微混合器，提高混合效率。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种三维螺旋被动式微混合器，包括入口通道和出口通道，在入口通道和出口通道之间连接有混合单元，其特征在于：所述混合单元的结构呈“C”字形，相邻的两个混合单元在两个平面相互垂直，在混合单元的底部加工出非对称呈交叉箭尾型的人字型结构凹槽。相比于二维的混合器来说进一步加强了主流方向与垂直方向的流动，

本实用新型的有益效果是:相对于现有技术，本装置可以得到与主流方向垂直的流动，增加了流体微团的横向输运，对于混沌对流的效果也进一步加强。与二维平面的混合相比，三维弯曲微混合通道能够明显的提高混合效率。

附图说明

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型中人字型结构凹槽的位置图。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。如图1和图2所示，一种三维螺旋被动式微混合器，包括入口通道和出口通道，在入口通道和出口通道之间连接有混合单元1，所述混合单元的结构呈“C”字形，相邻的两个混合单元在两个平面相互垂直，例如，两个混合单元处于水平面上，而连接这两个混合单元的另外一个混合单元则在垂直于水平面上的竖直平面上并且两端与水平面上的混合单元首位连接，在混合单元的底部加工出非对称呈交叉箭尾型的人字型结构凹槽2。混合器的入口通道和出口通道分别注入一定比例的流体，通过三维弯曲微混合通道后即可得到混合完全的溶液。本混合气既可用于流体力学课程的模拟演示和理论教学；又可作为应用型大学相关专业课程教学中的创新项目拓展的母版，比如机械类结构设计与改造等。

需要配置浓度为3.5％的盐水(NaC l溶液)，将质量分数为14.8％的浓盐水溶液和清水分别以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软件模拟当盐水进入微混合器1s、2s、5s、9s后的混合情况，可以直达当两种流体注入微混合器4s后混合完全，本混合器效果明显。本装置可以得到与主流方向垂直的流动，增加了流体微团的横向输运，对于混沌对流的效果也进一步加强。与二维平面的混合相比，三维弯曲微混合通道能够明显的提高混合效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。