今天我们来了解下静态混合器数值模拟研究相关内容：流体的流动速度是流场最为基本的物理量，对流动特征的认识很大程度上取决于速度场的获得。大多数描述流场的导出量都直接或间接和速度参量建立联系，如环量、涡量、流函数等等。对混合器生产厂家中各种静态混合器内流场的研究也是如此，多年来国内外诸多研究者以流速场为出发点展开了对静态混合器的流动特性研究。由于静态混合器内混合元件的存在，其内流速场非常复杂，对其研究主要采用应用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics，CFD)进行数值模拟和应用流动测量技术进行实验两种方法。

　　虽然许多研究者不断提出新型的静态混合器结构设计，但是由于其复杂的内部结构，对静态混合器内部的流场分布情况、流体之间的传质过程等混合机理方面的研究却相对较少。国外的研究早于国内，以研究低雷诺数下的流动和混合特性为主。

　　早期的关于Kenics静态混合器的模拟是把N-S方程转化到螺旋坐标系统中来求解方程。Tung求解了动量方程获得了流速场。预测了轴向速度和压力降。他根据最初径向压力梯度很小的判断假设径向速度可以被忽略，导致了不正确的模拟他的结论一混合器的混合是由进口效应引起的是不正确的，因为径向速度分量对Kenics静态混合器的混合很关键。

　　Dackson等也在螺旋坐标系下求解了运动方程。他们定义了混合效率是最初的界面的变形与通过元件的压力降之比。他们将混合元件的长径比从0.1变化到6.4；每个叶片的扭角从0°变化到270°。发现当长径比为0.5、扭角大约为90°时混合效率有最大值。这种形状的混合效率是标准的Kenics静态混合器的两倍。他们还研究了元件厚度的影响，发现其影响是可以忽略的。他们使用了粒子示踪模拟了两相混合，确定了有三个混合件的长径比为0.8的混合器的两相混合的条纹结构。该模拟对0<Re≤7.5这样低的雷诺数很稳定，但他的结果由于许多混合的Re>7.5而不易适用。

　　Arimond和Erwin求解了控制方程，使用示踪迹粒子与欲求解流场流体一起流动，来获得模拟粒子通过混合器的轨迹，通过每个元件的扭角的优化来获得较好的混合，但由于条件的限制，他们只计算了二维的简单情况。Bakkez在1993年将对混合器生产厂家中各种静态混合器的流场计算发展为三维。随着计算机硬件的发展和CFD的不断进步,越来越多的学者开始对静态混合器的流场进行数值模拟研究。