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撞擊流（Impinging Streams, IS）作為一種獨特的流體力學現象，最早自1961年由蘇聯科學家Elperin提出以來，目前，其在化工、材料科學、環境工程等多個領域得到了廣泛的應用。撞擊流的基本原理是兩股或多股流體以一定角度高速撞擊，形成高度湍動和混合的撞擊區，從而極大地強化了相間傳遞過程。本文將介紹撞擊流的原理及其在反應設備制造中的應用。

一、撞擊流的基本原理

撞擊流的基本原理可以概括為：兩股或多股相向流動的流體（包括氣-固、氣-液、液-液等組合）在高速撞擊的瞬間，形成一個高度湍動、顆粒濃度極高的撞擊區。撞擊過程中，流體的動能被充分利用，產生大量的湍流和剪切力，促進了流體間的混合和相間傳遞。

具體來說，當兩股流體撞擊時，它們的軸向速度在撞擊面上趨近于零，并轉化為徑向速度。由于分散相（如固體顆粒、液滴）的慣性，它們會滲入反向流體中，并在剛剛進入的瞬間達到最大的相間相對速度。隨后，在摩擦力或其他阻力的作用下，顆粒或液滴做負加速運動，直至軸向速度減小至零，再被反向加速朝撞擊區域運動。這種往復滲透振蕩運動增加了顆粒或液滴在撞擊區中的平均停留時間，從而有效增強了接觸和混合效果。

其核心機制包括以下幾個方面：

1.高速流體的產生：通過特殊的噴嘴設計使流體（氣體或液體）獲得足夠的動能。

2.流體間的碰撞：高速流體以特定角度和速度相互碰撞，在碰撞點產生瞬時

的高溫和高壓環境。

3.化學反應的激發：局部高能環境促使反應物迅速發生化學反應。

4.產物的收集與處理：反應產物隨后被收集并進行進一步處理。

撞擊流技術的原理

三、撞擊流技術的應用領域：

撞擊流技術在多個領域展現出了巨大的應用潛力，主要包括以下幾個方面：

1.撞擊流反應器：

撞擊流反應器通過兩股或多股流體的高速撞擊，實現了高效的混合和反應。在化工領域，這種反應器被用于多種化學反應，如氧化、還原、酯化等。撞擊流反應器能夠顯著提高反應速率和轉化率，同時降低能耗和生產成本。

湖南經源科技的MHR系列多效反應機采用撞擊流反應機理，特別適用于鋰電池正極材料中前驅體的制備，可實現快速、強效的共沉淀反應，目前，此系列反應機已形成一定規模的應用。

共沉淀用撞擊流反應器

2.撞擊流結晶器：

在結晶過程中，撞擊流技術可以促進溶質的過飽和和晶核的形成，從而得到粒度分布均勻、純度高的晶體產品。撞擊流結晶器在制藥、化工、食品等領域具有重要的應用價值。

3.撞擊流混合器：
    撞擊流混合器利用撞擊流產生的湍流和剪切力，在對撞過程中使顆粒在懸浮分散狀態下進入混合室。利用氣流控制對撞混合面的形態，使顆粒碰撞后相互嵌入，實現高效分散混合。

湖南經源科技的MEM系列精密混合機，即采用撞擊流混合機理，特別適用于前驅體與鋰源的均勻混合，目前，此系列混合機已形成一定規模的應用。

粉體撞擊流混合器

4.撞擊流乳化分散設備：
在乳液制備和分散過程中，撞擊流技術可以實現液滴的均勻分散和高效混合。撞擊流乳

化分散設備在化妝品、醫藥、食品等行業具有重要的應用前景。

5.撞擊流粉碎器：
在超細粉體制備過程中，撞擊流技術可以利用高壓氣流帶動粉體顆粒，實現粉體的高速

撞擊，強化物料的碰撞、摩擦和剪切作用，從而超細粉體的制備。

湖南經源科技PC系列氣流粉碎機（簡稱氣流磨）是一種應用廣泛的粉體處理設備，其主要用于高硬度、高純度物料的粉碎。在新能源超細粉體制備中，已具有多個案例，成熟應用。

粉體撞擊流粉碎器

四、應用撞擊流技術的反應設備的優勢

撞擊流反應設備相比傳統反應設備具有以下優勢：

1.高效混合：撞擊流技術能夠實現流體的高效混合和接觸，從而提高反應速率和轉化率。

2.低能耗：由于撞擊流產生的湍流和剪切力能夠充分利用流體的動能，因此撞擊流反應設備在能耗方面具有一定的優勢。

3.易于操作和維護：撞擊流反應設備結構簡單、操作方便，且易于維護和清洗。

4.適應性強：撞擊流技術可以適用于多種流體組合和反應條件，因此具有廣泛的適用性。

五、結論

撞擊流技術作為一種先進的流體力學現象，在反應設備制造中展現出了巨大的應用潛力。通過利用撞擊流產生的高效混合和傳質效應，可以制造出高效、節能、操作簡便的流體設備。隨著科技的不斷進步和應用領域的不斷拓展，撞擊流技術將在更多領域發揮重要作用，為工業生產帶來革命性的變革。

目前，湖南經源科技已開發出多款撞擊流設備，包括撞擊流混合機、撞擊流反應機、撞擊流包覆機、撞擊流粉碎機等，且已在鋰電正極材料制備行業中的多個工藝段實現成功應用。歡迎來電討論交流：15616155522 錢經理