in

Usando una supercomputadora para encontrar la mejor manera de mezclar dos fluidos

using a supercomputer

Fluidos de revisión física (2022). DOI: 10.1103/PhysRevFluids.7.073904″ width=»688″ height=»530″/>

Comparación de instantáneas finales al final del horizonte de optimización. Crédito: Fluidos de revisión física (2022). DOI: 10.1103/PhysRevFluids.7.073904

Un par de investigadores, uno del Instituto Max Planck de Investigación del Cerebro y el otro del Imperial College, han encontrado formas más eficientes de mezclar dos fluidos utilizando simulaciones ejecutadas en una supercomputadora. En su artículo publicado en la revista Fluidos de revisión físicaMaximilian Eggl y Peter Schmid describen los factores que tuvieron en cuenta al crear sus simulaciones y las estrategias que encontraron que funcionaron mejor.

Mezclar dos líquidos es muy común, desde mezclar crema con café, hornear un pastel o hacer cemento. Mezclar dos fluidos para crear una solución razonablemente homogénea es vital para una amplia gama de actividades humanas. Pero, ¿cuál es la mejor manera de hacerlo? La gente a menudo usa un solo agitador redondo en su café, los panaderos usan una variedad de batidores y los industriales usan una amplia variedad de agitadores con formas y, a veces, más de uno. En este nuevo esfuerzo, Eggl y Schmid intentaron encontrar un enfoque más general para la mezcla eficiente de dos fluidos.

El trabajo de los investigadores implicó comenzar con una simulación simple en la que había dos soluciones puras en un recipiente cilíndrico separadas en el medio y dos agitadores, uno en cada solución. La simulación mostró cómo los dos fluidos se mezclaron mientras los agitadores se movían a una velocidad constante alrededor del cilindro. Luego, los investigadores ejecutaron múltiples instancias de la simulación cambiando uno o más factores antes de cada ejecución, acelerando las cosas, por ejemplo, o cambiando la ruta de los agitadores o su forma, todo en un intento por optimizar la mezcla. A medida que se ejecutaba cada simulación, los investigadores notaron la eficiencia con la que los factores dados trabajaron juntos para mezclar las dos soluciones.






Crédito: Maximilian F. Eggl et al, Fluidos de revisión física (2022). DOI: 10.1103/PhysRevFluids.7.073904.

Con el tiempo, los investigadores encontraron que algunos factores funcionaban mejor que otros, por ejemplo, tener un agitador moviéndose más rápido que el otro, o tener ciertas formas de paleta. También descubrieron que, en general, los agitadores con bordes lisos funcionaban mejor que los que tenían bordes afilados. Y descubrieron que era mejor colocar un agitador en una posición más alta y que también ayudaba que los agitadores se movieran en direcciones opuestas.

También descubrieron que agregar un poco de sacudida al final de una agitación creaba más vórtices y, por lo tanto, más mezcla. La pareja de investigadores concluye sugiriendo que su enfoque podría usarse para ayudar a optimizar la mezcla de soluciones en aplicaciones específicas para aumentar la eficiencia y crear productos más enriquecidos.


Los investigadores investigan la fracción de mezcla en las novas clásicas


Más información:
Maximilian F. Eggl et al, Mezclar mediante agitación: Optimización de formas y estrategias, Fluidos de revisión física (2022). DOI: 10.1103/PhysRevFluids.7.073904. En Arxiv: arxiv.org/abs/2108.07064

© 2022 Ciencia X Red

Citación: Uso de una supercomputadora para encontrar la mejor manera de mezclar dos fluidos (3 de agosto de 2022) recuperado el 3 de agosto de 2022 de https://phys.org/news/2022-08-supercomputer-fluids.html

Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.



Fuente

Escrito por jucebo

cbd oil

El cannabidiol es eficaz para los jóvenes con ansiedad resistente al tratamiento, según un estudio piloto

106922369 1628163510761 gettyimages 1332401030 l1001480 2021080465321211

Los padres están gastando mucho más en las compras para el regreso a clases, incluso si eso significa endeudarse