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 Physical Review Fluids , Maximilian 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 hasta 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.

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. + Explora más

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