CN112739451A - 流体混合装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于在涉及两种或更多种不互溶流体相的化学反应中使用的流体混合装置(10)。混合装置特别是在弯管中混合反应物并防止相分离。用于混合流动通过管道(16)的流体的装置(10)包括：板(12)，该板具有穿过该板的流动路径(14)；以及两个或更多个凸出部(20)，该凸出部以与板的平面(22)成一定角度(24)从板延伸到流动路径中，凸出部(20)由板中的第一折叠部(32)形成，凸出部中的至少两个凸出部(20A)在所述至少两个凸出部中具有第二折叠部(26)，凸出部和第一折叠部以及第二折叠部布置成在穿过管道的流体中产生两个反向旋转涡旋(30)。该装置具有与板(12)的平面(22)垂直的对称平面(28)。
Description
技术领域
在许多涉及两种或更多种不互溶流体相的化学反应中，反应物转化成产物的速率受到相之间产生的表面积的量限制。例如，在使用塞流反应器将苯硝化以形成单硝基苯中，保持有机相和水相的良好混合以及避免相分离是重要的。有效的混合元件产生反应物的细分散以使表面积最大化并因此使反应速率最大化。
背景技术
凸出式混合装置在混合液体和固体方面是有效的。一些装置采用呈交错布置结构的三个凸出部(tabs)，交错布置结构产生反向旋转涡旋对，交错布置结构在混合流体方面是高效的。例如，US 4,758,098(Meyer)描述了一种用于混合固体颗粒而不堵塞的凸出式混合装置。US 6,811,302(Fleischi)和US 7,316,503(Mathys)公开了添加剂通过包括定向成产生一对反向旋转涡旋的三个凸出部的装置被立即混合。US 9,403,133(Baron)公开了围绕管道的周边布置的三对重叠凸出部以产生一对反向旋转涡旋。
通过折叠金属片形成的混合装置在本领域中已知。US 6,595,682(Mathys)公开了这样一种装置，在该装置中，将一片金属折叠成使得两组凸出部形成在其中装置被夹持的凸缘的下游相交的两个平面。该装置的一个实施方式包括定向成产生一对反向旋转涡旋的三个凸出部。
混合装置已经与弯管结合使用。然而，混合装置和弯管设计成减少或消除涡流并且在防止相分离方面不是有效的。US 5,323,661(Cheng)和US 7,730,907(Richter)公开了以下装置：在该装置中，流体在通过肘形管之前被旋转以产生单一的全直径涡旋。US 201I/0174407(Lundberg)公开了一种安装在弯管下游以在装置的下游产生均匀流场的混合装置。
需要一种既制造简单又能特别是在弯管中有效地混合反应物并且防止相分离的混合元件。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种用于混合流动通过管道的流体的混合装置，该混合装置包括：板，该板具有穿过板的流动路径；以及两个或更多个凸出部，凸出部以与板的平面成一定角度从板延伸到流动路径中，凸出部由板中的第一折叠部形成，凸出部中的至少两个凸出部在该至少两个凸出部中具有第二折叠部，凸出部和第一折叠部以及第二折叠部布置成在穿过管道的流体中产生两个反向旋转涡旋。
根据本发明的另一方面，混合装置具有与板的平面垂直的对称平面，并且凸出部和第一折叠部以及第二折叠部形成关于对称平面对称的图案。
根据本发明的另一方面，提供了一种混合流动通过管道的流体的方法，该管道在弯管的上游具有混合装置，该混合装置包括：板，该板具有穿过板的流动路径；以及两个或更多个凸出部，凸出部以与板的平面成一定角度从板延伸到流动路径中，凸出部由板中的第一折叠部形成，凸出部中的至少两个凸出部在该至少两个凸出部中具有第二折叠部，凸出部和第一折叠部以及第二折叠部布置成在穿过管道的流体中产生两个反向旋转涡旋，该方法包括：(a)使流体沿从混合装置至弯管的方向流动通过管道；(b)当流体流经混合装置时，在流体中形成反向旋转涡旋；以及(c)使流体流经弯管，并且因此在流体中产生反向旋转的迪恩涡旋(Dean vortices)，迪恩涡旋通过由混合装置形成的反向旋转涡旋加强。
根据本发明的另一方面，提供了一种减少在不互溶流体的混合物通过管道的流中的相分离的方法，该管道在弯管的上游具有混合装置，该混合装置包括：板，该板具有穿过板的流动路径；以及两个或更多个凸出部，凸出部以与板的平面成一定角度从板延伸到流动路径中，凸出部由板中的第一折叠部形成，凸出部中的至少两个凸出部在该至少两个凸出部中具有第二折叠部，凸出部和第一折叠部以及第二折叠部布置成在穿过管道的流体中产生两个反向旋转涡旋。该方法包括：(a)使流体沿从混合装置至弯管的方向流动通过管道；(b)当流体流经混合装置时，在流体中形成反向旋转涡旋；以及(c)使流体流经弯管，并且因此在流体中产生反向旋转的迪恩涡旋，迪恩涡旋通过由混合装置形成的反向旋转涡旋加强。
下面将对本发明的其他方面和本发明的具体实施方式的特征进行描述。
附图说明
图1A至图1C是根据本发明的混合装置的实施方式的示意图。
图2A至图2C是混合装置的其他实施方式的示意图。
图3是示出了与参数Φ和Ri相关的在水平管道中的流态的流动图，该水平管道紧接在没有根据本发明的混合装置的向下流动管道的区段之后。
图4是示出了与参数Φ和Ri相关的在水平管道中的流态的流动图，该水平管道紧接在没有根据本发明的混合装置的向上流动管道的区段之后。
图5是根据本发明的混合装置在弯管上游的管道中的示意图。
图6示出了与参数Φ和Ri相关的在水平管道中的流态的流动图，该水平管道紧接在具有根据本发明的混合装置的向下流动的区段之后。
图7A和图7B是分别示出了在没有混合装置和有混合装置的情况下两相流的相分散的照片。
具体实施方式
处理不互溶流体的反应器的设计中的关键问题是流体的流动稳定性。已经发表的两相流的研究、比如T.J.Crawford，C.B.Weinberger和J.Wesiman，‘Two-Phase FlowPatterns and Void Fractions in Downward Flow Part 1’，Int J.Multiphase Flow，第11卷，第6期，第761-782页，1985，总体上将观察到的流类型分类如下：
·稳定的‘分散’或‘泡状’流。分散相的明显小于管径的离散的细小气泡或液滴均匀地分布在整个连续相中，并且忠实地跟随整体流。
·紊乱、间歇和过渡流态通常被描述为‘搅动(Churn)’、‘段塞(Slug)’或‘堵塞(Plug)’流。
·分离流态的稳定区域通常被描述为‘分层(Stratified)’、‘环形’或‘降膜’流。
对反应器模型中两相向下流动的稳定性做出的实验观察的分析产生了新的无量纲稳定性参数(Φ)，该无量纲稳定性参数(Φ)可以用于预测向下流动的管道的区段是否将在稳定的泡状流态或分散流态下基于三个经典的无量纲参数：理查森数(Ri)、空隙率(β)和
数(Eo)操作。这些参数定义如下：
其中：Ri＝理查森数
β＝分散相体积分数
U＝整体流体速度
D＝水力直径
A＝向下流动区段截面面积
P＝向下流动区段截面周长
g＝重力加速度常数
ρc＝连续相密度
ρd＝分散相密度
Qc＝连续相的体积流量
Qd＝分散相的体积流量，以及
σ＝界面张力。
支持向量机(SVM)算法用于将期望的‘分散’和‘泡状’流态与不稳定或不安全的‘搅动’和‘环形’流态分离。基于SVM算法的输出发现了新的无量纲参数(Φ)，无量纲参数(Φ)允许在向下流体的延伸区域中可靠地预测从不稳定流态向稳定流态过渡。
参数Φ定义为：
其中：Φ＝稳定性参数
a＝-1.1836x10-1
b＝2.2873x10-5
c＝1.1904x10-1
Ri、Eo和β如上定义。
处理两种或更多种不互溶流体的反应器中的弯管在避免相分离方面存在特殊的挑战。在本发明的开发中，当流体穿过弯管时观察到相分离。这种分离归因于在趋于使不同流体分离的流体动量方面的差异。已知流体方向上的变化使具有不同密度的流体和颗粒分离。事实上，已知使用这种效应从气体和液体流移除小的颗粒和液滴。然而，整体相分离会负面地影响化学反应器的性能。
相分离更可能发生在外力、比如重力加强流体动量方面的变化时。例如，在具有重连续相和轻分散相的系统中，从向下流动向水平流动的过渡比从向上流动向水平流动的过渡更可能导致相分离。类似地，在具有轻连续相和重分散相的系统中，从向上流动向水平流动的过渡更可能导致相分离。这在图3和图4的流动图中图示了，图3和图4示出了在处理重连续相和轻分散相的反应器中出现的分别从向下流动向水平流动过渡和从向上流动向水平流动过渡的流态。
已知弯管还会引起由一对或更多对被称为迪恩涡旋流的反向旋转涡旋组成的二次流类型。迪恩数(De＝Re(d/Ri)0.5)(W.R.Dean，M.A.，‘Fluid motion in a curvedchannel’，proceedings of the royal society，第121卷，第787期，第402-420页)用于表征此行为，其中，Re是公知的流动雷诺数。迪恩涡旋流在De超过64时变得稳定并且迪恩涡旋流可以存在于具有圆形、方形或矩形截面的流体导管中(Phillip M.Ligrani，‘A Study ofDean Vortex Development and Structure in a Curved Rectangular Channel WithAspect Ratio of 40 at Dean Numbers up to 430’，NASA Contractor Report 46047，1994)。
在测试期间，确定的是，即使在弯管周围发生了整体相分离时，类似于迪恩涡旋的流体动量效应也持续存在。如在本文中所公开的混合装置可以用于加强迪恩涡旋，并且由此防止或延迟整体相分离。
参照示出了本发明一个实施方式的图1A至图1C，混合装置10包括板12，板12具有穿过板12的开口或流动路径14。在使用中，混合装置10定位在管道16内并在相邻管道区段的凸缘18之间保持就位。在图1A至图1C的实施方式中的混合装置10具有三个凸出部20，凸出部20以与板的平面成一定角度24从板的平面22延伸到流动路径中。凸出部中的两个凸出部20A在凸出部的本体中具有折叠部26，并且一个凸出部20B在凸出部的本体中没有折叠部。在此公开中，术语“凸出部”包括通过切割和折叠平坦板所形成的构件，使得构件延伸出该板的平面。
混合装置10具有与板的平面垂直的对称平面28。以几何对称的方式关于该平面28对板12进行切割和折叠以形成混合装置。当流体通过混合装置时，这引起在流体中形成一对反向旋转涡旋30(在图2和图5中示出)。在板12中制作内部切口以形成板部分，并且通过制作折叠部32来形成凸出部20，折叠部32用以将板部分折叠出板的平面并向下游或向上游延伸。
图2A至图2C示出了混合装置的其他特征和其他实施方式10A、10B和10C。内部切口34的对称图案可以是正多边形(如图2A和图2C中那样)或任意形状(如图2B中所示)。切口可以是直的(切口34A和34B)或包括弯曲的边缘(切口34C和34D)。
如图2B和图2C中所示，切割图案可以在板中形成空隙36，或者如图1和图2A中所示，替代性地所有板材可以用于形成混合装置。空隙36的边缘可以是直的(图2C)或弯曲的(图2B)。空隙可以位于切割图案的周缘的周围或位于中心。
其中使用混合装置的管16可以是具有圆形截面的管状管道或者具有任意截面的管状管道。
混合装置的至少两个凸出部20在凸出部本体中包括折叠部26。在板或凸出部中的每个折叠部(即，在板中形成凸出部的折叠部32和在凸出部本体内的折叠部26)可以在0度至90度之间并且可以是相同的或不同的。不同的凸出部可以具有不同的折叠角度。凸出部可以被折叠成使凸出部向上游(参见图2中的折叠部32A、26A)或向下游(参见图2中的折叠部32B、26B)成角度。在其中凸出部本体包含折叠部26的凸出部20A上，板中的形成凸出部的折叠部32的轴线与凸出部本体中的折叠部26的轴线如图2A中所示在凸出部外部的点处相交，或者如图2B和图2C中所示在凸出部的边缘上相交。围绕混合装置的周缘的折叠部可以如图2A和图2C中所示接触管道16的内侧表面16A，或者可以如图2B中所示在管道通道内部的点处结束。切口和折叠部的图案关于对称平面28对称。
凸出部20和折叠部26、32以产生两个反向旋转涡旋30的方式布置。这在图2A、图2B和图2C中描述了，在图2A、图2B和图2C中，混合装置10A、1OB和10C示出在流体远离观察者穿过混合装置时产生具有如图所示的取向的反向旋转涡旋对30，并且上游折叠部32A、26A和下游折叠部32B、26B如所示定位。本领域的技术人员可以调整图案和折叠部以产生在本发明的范围内的各种混合装置。
图5图示了安装在管道16中并且之后是弯管38的混合装置10，管道16具有竖向向下的流动路径37。为了有效地消除弯管38周围的相分离，混合装置10定向成使得由混合装置产生的反向旋转涡旋30加强当流体穿过弯管38时自然出现的迪恩涡旋40。混合装置10安装在弯管38上游0至15个水力直径之间，其中，将混合装置的对称平面28大致垂直于弯管轴线42对准。尽管完全垂直的轴线方向是优选的，但是混合装置可以在安装成具有高达45度的未对准时是有效的。
对混合装置的液压试验表明，该装置在防止相分离方面是高效的。当安装在从竖向向下流动至水平流动的具有重连续相的过渡中时，装置有效地消除了在0＜Φ≤1.5之间任何操作点处的相分离。如图6中所示，使用混合装置在弯管中于任何操作点处提供稳定的流体行为将期望在直管向下流动的区段中产生稳定的泡状或分散流态。
图5中的结果显示了最坏的情况，其中重相是连续的并且从竖向向下流动至水平流动出现过渡。当轻相是连续的并且从竖向向上流动至水平流动出现过渡时，存在类似的第二种最坏的情况。混合装置10在这些情况下发现的特殊用途是防止相分离。然而，该装置在防止其他取向中的相分离中以及在具有重相和轻相的其他组合的相分离中也是高效的。
本公开中涉及的“竖向向下”或“竖向向上”流动路径等意指处于大于45度的角度的流动。实际上，流动基本上是竖向的。同样地，涉及的“水平”流动意指处于小于45度的角度的流动。
混合装置10可以适于防止具有非圆形截面的管道中的相分离，该非圆形截面也已知为产生迪恩涡旋。同样，混合装置在距离弯管0至15个水力直径之间特别有效。
根据构型，混合装置10的压降低，通常具有在1与10之间的损失系数。例如，发现图1中所示装置具有的水力损失系数大约为3。
替代性地，该装置也可以安装在管道的直区段中并且用于改善不互溶相的混合。该装置特别适于改善在产生其中不会发生整体流分离的泡状或分散流态的竖向流应用中的不互溶相的混合，但是该装置在水平应用中也是有效的。
对有或没有混合装置10的管流中存在的分散进行的视觉比较表明，在其中相已经大量混合的流态、比如在泡状和分散流态中，混合装置10在增加表面积方面是高效的。在混合和相分散方面的改善在图7A和图7B中看出。相比于没有使用混合装置的图7A中所示的分散体中，在使用了混合装置的图7B中所示的分散体中，分散相分布更细并且液滴的尺寸远远更均匀。明显的是，根据本发明的混合装置改善了混合性并且也防止了相分离。
在由相同的参照特征标识的对应部件和相似部件的整个前述描述和附图中，已经阐述了具体的细节以便为本领域技术人员提供更透彻的理解。然而，可能没有详细地示出或描述公知的元件以避免不必要地使本公开模糊不清。因此，描述和附图应被视为说明性的而非限制性的含义。
如本领域技术人员根据前述公开内容的教导将明显的，在不背离本发明的范围的情况下，在本发明的实践中可以做出各种变型和改型。因此，应根据所附的权利要求来理解本发明的范围。
Claims (36)
1.一种用于混合流动通过管道(16)的流体的混合装置(10)，所述混合装置(10)包括：板(12)，所述板(12)具有穿过所述板(12)的流动路径(14)；以及两个或更多个凸出部(20)，所述凸出部(20)以与所述板的平面(22)成一定角度(24)从所述板延伸到所述流动路径中，所述凸出部(20)由所述板中的第一折叠部(32)形成，所述凸出部中的至少两个凸出部(20A)在所述至少两个凸出部(20A)中具有第二折叠部(26)，所述凸出部和所述第一折叠部以及所述第二折叠部布置成在穿过所述管道的所述流体中产生两个反向旋转涡旋(30)。
2.根据权利要求1所述的混合装置(10)，其中，所述混合装置具有与所述板(12)的所述平面(22)垂直的对称平面(28)，并且所述凸出部(20)和所述第一折叠部(32)以及所述第二折叠部(26)形成关于所述对称平面对称的图案。
3.根据权利要求1或2所述的混合装置(10)，其中，所述混合装置通过切割所述板(12)并折叠所述板(12)以形成所述凸出部(20)而形成。
4.根据任一前述权利要求所述的混合装置(10)，其中，所述板具有直的(34A、34B)或弯曲的(34C、34D)切口(34)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的混合装置(10)，其中，所述板(12)具有在所述板(12)中的空隙(36)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的混合装置(10)，其中，所述第二折叠部(26)在至少一个凸出部(20A)中的方向是跟形成在所述凸出部(20A)与所述板(12)的所述平面(22)之间的所述第一折叠部(32)的方向相反的。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的混合装置(10)，其中，由所述折叠部(32)形成的在所述板(12)的所述平面(22)与所述凸出部(20A或20B)的平面之间的角度在0度至90度之间。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的混合装置(10)，其中，由所述第二折叠部(26)形成的在所述凸出部的第一部分的平面与所述凸出部(20A)的第二部分之间的角度在0度至90度之间。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的混合装置(10)，其中，在具有第二折叠部的所述凸出部(20A)中的每个凸出部中由所述第二折叠部(26)形成的角度与由所述第一折叠部(32)形成的角度相同。
10.根据权利要求1至8中的任一项所述的混合装置(10)，其中，由具有第二折叠部的所述凸出部(20A)中的每个凸出部的所述第二折叠部(26)形成的角度与由所述第一折叠部(32)形成的角度不同。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的混合装置(10)，其中，所述凸出部(20)中的至少一些凸出部从所述板(12)沿上游方向延伸。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的混合装置(10)，其中，所述凸出部(20)中的至少一些凸出部从所述板沿下游方向延伸。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的混合装置(10)，其中，所述凸出部(20)中的至少一个凸出部是未折叠的。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的混合装置(10)，其中，所述凸出部中的所述第一折叠部(32)的轴线和所述第二折叠部(26)的轴线在所述凸出部外部的点处相交。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的混合装置(10)，其中，所述凸出部中的所述第一折叠部(32)的轴线和所述第二折叠部(26)的轴线在所述凸出部的边缘处相交。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的混合装置(10)，其中，所述流体包括两种不互溶的液体。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的混合装置(10)，其中，所述两种不互溶的液体包括连续的水相和不连续的有机相。
18.根据前述权利要求中的任一项所述的混合装置(10)，所述混合装置(10)与所述管道(16)操作性地结合。
19.根据权利要求18所述的混合装置(10)，其中，所述管道(16)在所述管道(16)中具有弯管(38)。
20.根据权利要求19所述的混合装置(10)，其中，所述混合装置具有与所述弯管(38)的轴线(42)垂直的对称轴线(28)。
21.根据权利要求19所述的混合装置(10)，其中，所述混合装置的对称平面(28)排列在与所述弯管(38)的所述轴线(42)垂直的轴线的45度范围内。
22.根据权利要求19至21中的任一项所述的混合装置(10)，其中，所述反向旋转涡旋(30)定向成加强所述流体中由所述弯管(38)引起的反向旋转迪恩涡旋(40)。
23.根据权利要求19至21中的任一项所述的混合装置(10)，其中，所述混合装置在所述管道(16)中处于所述弯管(38)上游的在所述管道(16)的0至15个水力直径之间的距离。
24.根据权利要求19至23中的任一项所述的混合装置(10)，其中，所述管道中的从所述混合装置至所述弯管(38)的流动路径(37)是竖向向下或竖向向上的。
25.根据权利要求19至23中的任一项所述的混合装置(10)，其中，所述管道(16)在所述弯管(38)下游是水平定向的。
26.根据前述权利要求中的任一项所述的混合装置(10)，其中，所述混合装置在所述管道中保持于管道凸缘(18)之间。
27.根据前述权利要求中的任一项所述的混合装置(10)，其中，所述管道(16)具有圆形的截面。
28.根据前述权利要求中的任一项所述的混合装置(10)，其中，所述管道(16)具有非圆形的截面。
29.根据权利要求24所述的混合装置(10)，其中，所述竖向的流动路径中的稳定性参数Φ在0＜Φ≤1.5的区间中，其中：
a＝-1.1836×10-1
b＝2.2873×10-5
c＝1.1904×10-1
其中：Ri＝理查森数
β＝分散相体积分数
U＝整体流体速度
D＝向下流动部分水力直径
A＝向下流动部分截面面积
P＝向下流动部分截面周长
g＝重力加速度常数
ρc＝连续相密度
ρd＝分散相密度
Qc＝连续相的体积流量
Qd＝分散相的体积流量，以及
σ＝界面张力。
30.一种混合流动通过管道(16)的流体的方法，所述管道(16)具有在弯管(38)上游的混合装置(10)，所述混合装置包括：板(12)，所述板(12)具有穿过所述板(12)的流动路径(14)；以及两个或更多个凸出部(20)，所述凸出部(20)以与所述板的平面成一定角度(24)从所述板延伸到所述流动路径中，所述凸出部由所述板中的第一折叠部(32)形成，所述凸出部中的至少两个凸出部(20A)在所述至少两个凸出部(20A)中具有第二折叠部(26)，所述凸出部(20)和所述第一折叠部(32)以及所述第二折叠部(26)布置成在穿过所述管道的流体中产生两个反向旋转涡旋(30)，所述方法包括：
(a)使所述流体沿从所述混合装置(10)至所述弯管(38)的方向流动通过所述管道(16)；
(b)当所述流体流经所述混合装置时，在所述流体中形成所述反向旋转涡旋(30)；以及
(c)使所述流体流经所述弯管(38)，并且由此在所述流体中产生反向旋转的迪恩涡旋(40)，所述迪恩涡旋通过由所述混合装置(10)形成的所述反向旋转涡旋(30)被加强。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述流动路径(14)的方向是竖向定向的。
32.一种减少在两种或更多种不互溶流体相的混合物通过管道(16)的流中的相分离的方法，所述管道具有在弯管(38)上游的混合装置(10)，所述混合装置包括：板(12)，所述板(12)具有穿过所述板(12)的流动路径(14)；以及两个或更多个凸出部(20)，所述凸出部(20)以与所述板的平面(22)成一定角度(24)从所述板延伸到所述流动路径中，所述凸出部由所述板中的第一折叠部(32)形成，所述凸出部中的至少两个凸出部(20A)在所述至少两个凸出部(20A)中具有第二折叠部(26)，所述凸出部和所述第一折叠部(32)以及所述第二折叠部(26)布置成在穿过所述管道的所述流体中产生两个反向旋转涡旋(30)，所述方法包括：
(a)使流体沿从所述混合装置(10)至所述弯管(38)的方向流动通过所述管道(16)；
(b)当所述流体流经所述混合装置(10)时，在所述流体中形成所述反向旋转涡旋(30)；以及
(c)使所述流体流经所述弯管(38)，并且由此在所述流体中引起反向旋转的迪恩涡旋(40)，所述迪恩涡旋通过由所述混合装置(10)形成的所述反向旋转涡旋(30)被加强。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述流动路径的方向是竖向定向的。
34.根据权利要求31或33所述的方法，还包括将所述竖向的流动路径中的稳定性参数Φ保持在0＜Φ≤1.5的区间中，其中：
a＝-1.1836×10-1
b＝2.2873×10-5
c＝1.1904×10-1
其中：Ri＝理查森数
β＝分散相体积分数
U＝整体流体速度
D＝向下流动部分水力直径
A＝向下流动部分截面面积
P＝向下流动部分截面周长
g＝重力加速度常数
ρc＝连续相密度
ρd＝分散相密度
Qc＝连续相的体积流量
Qd＝分散相的体积流量，以及
σ＝界面张力。
35.一种对流动通过安装有混合装置(10)的管道或导管(16)的流体进行混合的方法，所述混合装置包括：板(12)，所述板(12)具有穿过所述板(12)的流动路径(14)；以及两个或更多个凸出部(20)，所述凸出部(20)以与所述板的平面成一定角度(24)从所述板延伸到所述流动路径中，所述凸出部由所述板中的第一折叠部(32)形成，所述凸出部中的至少两个凸出部(20A)在所述至少两个凸出部(20A)中具有第二折叠部(26)，所述凸出部(20)和所述第一折叠部(32)以及所述第二折叠部(26)布置成在穿过所述管道的流体中产生两个反向旋转涡旋(30)，所述方法包括：
(a)使所述流体流动通过所述管道(16)；
(b)当所述流体流经所述混合装置时，在所述流体中形成所述反向旋转涡旋(30)。
36.根据权利要求35所述的方法，其中，所述流动路径(14)的方向是竖向定向的。
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