一种被动混合流道结构的制作方法

本发明属于混合结构领域，具体涉及一种被动混合流道结构。

背景技术：

1、脂质纳米粒的制备过程通常需要借助被动混合装置实现不同流体的高效混匀，现阶段常用的被动混合结构包括t管混合器、鱼骨型混合结构、螺纹流道以及基于迪恩涡效应的混合流道。其中，迪恩涡效应是指流体在弯曲流道内部流动时，受离心力作用影响，流道截面会生成一对反向旋转的次生涡旋，能够有效强化流体的混合效果，基于迪恩涡效应设计的混合流道也凭借着优异的混合性能，被广泛应用于脂质纳米粒制备场景。

2、然而，目前行业所用的各类传统混合结构均存在明显的技术短板与使用局限。其中，t管混合器工作压力高，适配的流体流速区间较窄，工况适配性较差；鱼骨型混合结构仅能实现单面流体扰动，混合方式单一，且流道内部极易出现物料沉积问题；各类常规混合结构整体适配性、混合均匀性均难以满足高品质制备需求。

3、与此同时，现有公开的主流微混合流道方案多为二维平面构型，此类结构的混合作用区域十分有限，整体流体混合强度较弱。为了满足脂质纳米粒制备所需的混合效果，不得不加长混合流道的整体长度，放大单个混合子单元的结构尺寸，设备集成度低。且此类二维流道仅能在局部狭小区域形成有效强混合，绝大部分流道区域仅起到流体导流作用，流体扰动不充分，整体混合效率、混合均匀性较差，无法适配高精度、高效率的脂质纳米粒连续化制备工况。

4、综上所述，当前脂质纳米粒制备采用的被动混合流道普遍存在扰动方式单一、混合强度不足、有效混合区域有限、工况适配性差及易沉积的问题，亟需一种能够强化流体扰动效果、提升整体混合性能的被动混合流道结构。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种被动混合流道结构，以解决上述问题。

2、为实现上述目的，在本发明提供一种被动混合流道结构，包括圆形流道本体；

3、所述圆形流道本体的内壁上设有第一扰流件和第二扰流件，所述第一扰流件与所述第二扰流件相对设置，且二者之间间隔，以形成流通间隙；

4、所述第一扰流件与所述第二扰流件均相对于所述圆形流道本体的中心轴线呈螺旋倾斜延伸设置，以使流体经过所述圆形流道本体时受所述第一扰流件与所述第二扰流件导引，形成兼具轴向推进与周向旋转的复合涡流。

5、进一步的，在所述的被动混合流道结构中，所述第一扰流件的长度方向与所述圆形流道本体的轴向之间的夹角为30°至60°；所述第二扰流件的长度方向与所述圆形流道本体的轴向之间的夹角为30°至60°。

6、进一步的，在所述的被动混合流道结构中，所述圆形流道本体包括结构相同的第一半圆流道和第二半圆流道；所述第一扰流件设在所述第一半圆流道的内壁上，所述第二扰流件设在所述第二半圆流道的内壁上。

7、进一步的，在所述的被动混合流道结构中，在所述第一半圆流道和所述第二半圆流道的连接面上，所述第一扰流件的投影和所述第二扰流件的投影相互交错。

8、进一步的，在所述的被动混合流道结构中，所述第一扰流件与所述第二扰流件结构相同；所述第二扰流件包括依次相连的第二过渡面和第三过渡面，所述第二过渡面为面对流体流向的迎流扰动面，所述第三过渡面为背向流体流向的背流导流面。

9、进一步的，在所述的被动混合流道结构中，所述第二过渡面与所述第二半圆流道连接处形成有第一过渡面，所述第三过渡面与所述第二半圆流道连接处形成有第二过渡面，所述第二过渡面与所述第三过渡面连接处形成有第三过渡面所述第一过渡面、所述第二过渡面以及所述第三过渡面均设置为圆角过渡。

10、进一步的，在所述的被动混合流道结构中，所述第一扰流件与所述第二扰流件均呈月牙状弧形结构，沿其自身长度方向呈中间高、两端低的形态。

11、进一步的，在所述的被动混合流道结构中，沿所述圆形流道本体的轴向，多个所述第一扰流件依次间隔设置，多个所述第二扰流件依次间隔设置。

12、进一步的，在所述的被动混合流道结构中，所述第一半圆流道与所述第一扰流件一体成型，所述第二半圆流道与所述第二扰流件一体成型。

13、进一步的，在所述的被动混合流道结构中，还包括圆转方过渡流道段；所述圆转方过渡流道段同轴连接于所述圆形流道本体的轴向两端。

14、相比于现有技术，本发明至少具有以下技术效果：

15、本发明在圆形流道本体的内壁分别设置扰流件，两组扰流件均相对流道中心轴线呈螺旋倾斜延伸设置，并相互配合形成贯穿中心轴线的流通间隙，促使流体在流动过程中同时产生轴向推进与周向旋转的双向混合扰动，解决了传统混合结构单面扰动、混合形式单一及易沉积的问题。同时解决了现有二维混合流道混合区域受限、混合强度弱、需依靠加长流道与增大单元尺寸单元才能实现混匀的问题，有效增强流道整体扰动能力与混合均匀性，简化结构尺寸，提升设备集成度，拓宽流速适用区间并改善高压适配，显著提高整体工况适配性与流体混合效率，能够更好地适配脂质纳米粒高效、连续、高品质的制备工况需求。

1.一种被动混合流道结构，其特征在于，包括圆形流道本体（1）；所述圆形流道本体（1）的内壁上设有第一扰流件（2）和第二扰流件（3），所述第一扰流件（2）与所述第二扰流件（3）相对设置，且二者之间间隔，以形成流通间隙（6）；

2.根据权利要求1所述的被动混合流道结构，其特征在于，所述第一扰流件（2）的长度方向与所述圆形流道本体（1）的轴向之间的夹角为30°至60°；所述第二扰流件（3）的长度方向与所述圆形流道本体（1）的轴向之间的夹角为30°至60°。

3.根据权利要求1所述的被动混合流道结构，其特征在于，所述圆形流道本体（1）包括结构相同的第一半圆流道（11）和第二半圆流道（12）；所述第一扰流件（2）设在所述第一半圆流道（11）的内壁上，所述第二扰流件（3）设在所述第二半圆流道（12）的内壁上。

4.根据权利要求3所述的被动混合流道结构，其特征在于，在所述第一半圆流道（11）和所述第二半圆流道（12）的连接面上，所述第一扰流件（2）的投影和所述第二扰流件（3）的投影相互交错。

5.根据权利要求1所述的被动混合流道结构，其特征在于，所述第一扰流件（2）与所述第二扰流件（3）结构相同；所述第二扰流件（3）包括第一曲面（31）和第二曲面（32），所述第一曲面（31）为面对流体流向的迎流扰动面，所述第二曲面（32）为背向流体流向的背流导流面。

6.根据权利要求5所述的被动混合流道结构，其特征在于，所述第一曲面（31）与所述第二半圆流道（12）连接处形成有第一过渡面（41），所述第二曲面（32）与所述第二半圆流道（12）连接处形成有第二过渡面（42），所述第一曲面（31）与所述第二曲面（32）连接处形成有第三过渡面（43），所述第一过渡面（41）、所述第二过渡面（42）以及所述第三过渡面（43）均设置为圆角过渡。

7.根据权利要求1所述的被动混合流道结构，其特征在于，所述第一扰流件（2）与所述第二扰流件（3）均呈月牙状弧形结构，沿其自身长度方向呈中间高、两端低的形态。

8.根据权利要求1所述的被动混合流道结构，其特征在于，沿所述圆形流道本体（1）的轴向，多个所述第一扰流件（2）依次间隔设置，多个所述第二扰流件（3）依次间隔设置。

9.根据权利要求3所述的被动混合流道结构，其特征在于，所述第一半圆流道（11）与所述第一扰流件（2）一体成型，所述第二半圆流道（12）与所述第二扰流件（3）一体成型。

10.根据权利要求1所述的被动混合流道结构，其特征在于，还包括圆转方过渡流道段（5）；所述圆转方过渡流道段（5）同轴连接于所述圆形流道本体（1）的轴向两端。