Een paar onderzoekers, de een bij het Max Planck Institute of Brain Research, de ander bij het Imperial College, heeft efficiëntere manieren gevonden om twee vloeistoffen te mengen met behulp van simulaties die op een supercomputer worden uitgevoerd. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Fluids , beschrijven Maximilian Eggl en Peter Schmid de factoren waarmee ze rekening hebben gehouden bij het maken van hun simulaties en de strategieën die volgens hen het beste werkten.

Het mengen van twee vloeistoffen is heel gebruikelijk, van het mengen van room tot koffie, tot het bakken van een cake, tot het maken van cement. Het mengen van twee vloeistoffen om een ​​redelijk homogene oplossing te creëren is van vitaal belang voor een breed scala aan menselijke inspanningen. Maar wat is de beste manier om dit te doen? Mensen gebruiken vaak een enkele ronde roerder in hun koffie, bakkers gebruiken een verscheidenheid aan kloppers en industriëlen gebruiken een grote verscheidenheid aan gevormde roerders en soms meer dan één. In deze nieuwe poging keken Eggl en Schmid of ze een meer algemene benadering konden vinden voor het efficiënt mengen van twee vloeistoffen.

Het werk van de onderzoekers omvatte het starten met een eenvoudige simulatie waarbij er twee zuivere oplossingen waren in een cilindrische container, gescheiden in het midden - en twee roerders, één in elke oplossing. De simulatie liet zien hoe de twee vloeistoffen zich vermengden terwijl de roerders beide met een constante snelheid rond de cilinder werden bewogen. De onderzoekers voerden vervolgens meerdere exemplaren van de simulatie uit, waarbij vóór elke run een of meer factoren werden gewijzigd - bijvoorbeeld om dingen te versnellen of het pad van de roerders of hun vorm te veranderen, allemaal in een poging om de menging te optimaliseren. Terwijl elke simulatie liep, merkten de onderzoekers op hoe efficiënt de gegeven factoren samenwerkten om de twee oplossingen te mengen.

Na verloop van tijd ontdekten de onderzoekers dat sommige factoren beter werkten dan andere - bijvoorbeeld dat de ene roerder sneller beweegt dan de andere of bepaalde peddelvormen heeft. Ze ontdekten ook dat roerstaafjes met gladde randen over het algemeen beter werkten dan die met scherpe randen. En ze ontdekten dat het beter was om één roerder in een hogere positie te plaatsen en het hielp ook om de roerders in tegengestelde richtingen te laten bewegen.

Ze ontdekten ook dat het toevoegen van een beetje schudden aan het einde van het roeren meer wervelingen veroorzaakte en dus meer vermenging. Het onderzoekspaar concludeert door te suggereren dat hun aanpak kan worden gebruikt om het mengen van oplossingen in specifieke toepassingen te optimaliseren om de efficiëntie te verhogen en om meer verrijkte producten te creëren. + Verder verkennen

Onderzoekers onderzoeken mengfractie in klassieke novae

© 2022 Science X Network