不动的混合器听起来像是矛盾的，但事实并非如此。静态混合器用于各种化学物种运输应用，廉价，准确且用途广泛。尽管如此，总有改进的余地。优化静态混合器的设计需要计算机建模，但是传统的CFD方法可能不是建模这些混合器的最佳方法。这些静止的混音器如何工作，如何模拟它们的性能？
静态搅拌机的工作方式
静态搅拌机涉及将两条流体（液体或气体）泵送管有扭曲的刀片。刀片的不同角度是促使流体混合的原因。随着液体被迫将管子抬起，它们从叶片上弹起，最终将其融合在一起。静态搅拌机用于许多不同的行业，包括水处理，石化，汽车，药物等。
由于这种混合会在压力下产生小损失，因此是一种很好的技术层流混合。层流的特征是动量对流低和高动量扩散。与湍流相反，湍流较少有序，导致侧向混合，层流以较低的速度发生。
建模层流静态混合器
在优化静态搅拌机的设计时，您可以分两个部分查看问题。可以通过计算来评估混音器性能：
- 集中度的标准偏差
- 通过混合器的悬浮颗粒的轨迹
假设我们有一种化学物种在室温下溶于水中。首先我们将使用188金宝搏优惠comsol多物理学和化学反应工程模块计算浓度的标准偏差。此步骤使我们能够计算流体速度和压力，因为它通过管从入口移动到出口。在这里，您可以通过一系列横截面可视化混合过程：
浓度的横截面图在与管的入口不同的距离处。
在第二步中，我们需要使用粒子跟踪模块为了确定通过管的粒子轨迹。这是在步骤1之后进行的单独研究。并非所有流体的颗粒都将其一直延伸到管子的出口。有些会紧贴搅拌机墙。通过在粒子跟踪模块中运行问题，我们可以确定将多少个颗粒卡在混合器内部。
粒子位置在不同时间点的图。红色和蓝色颗粒代表两种不同的流体。
如上所述，在对静态混合器进行建模时，可能不会切割传统的CFD方法。这是因为数值扩散，这不会模仿混合过程，因为计算机模型显示出比实际的扩散率更高。该问题在有关“层流静态混合器的建模”的文章中解决了（第64页）2012年comsol新闻188金宝搏优惠。在这里，您可以看到如何非常工程和诺森EFD开始优化这种类型的混合器。他们最终使用了一个新的建模工具，以供模拟CFD和粒子追踪模块。这是一个相当有趣的案例研究，因此，如果您有兴趣优化混音器设计，我建议阅读文章。
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