Drop Breakup in an SMX Static Mixer in Laminar Flow

Abstract

The mechanism of drop breakup inside SMX static mixers in the laminar flow regime was studied using experimental observations and computational fluid dynamics (CFD). The deformation and breakup of a single drop was simulated using the volume of fluid (VOF) model. It was observed that drops break up after collision with the leading edges and cross-points of the bars in the SMX static mixer. It was found that drop collision with the bar cross-points of the SMX static mixer elements is most effective for drop breakup. Elongation and folding result in drop breakup at the cross-points. Le mécanisme de rupture de gouttes dans les mélangeurs statiques SMX en régime d'écoulement laminaire a été étudié par des observations expérimentales et par simulation numérique des écoulements (CFD). La déformation et la rupture d'une goutte unique ont été simulées avec le modèle du volume de fluide (VOF). On a observé que les gouttes se séparaient lors de la collision avec les bords d'attaque et les points d'intersection des barres dans le mélangeur statique SMX. On a trouvé que la collision des gouttes avec les points d'intersection des barres des éléments de mélangeur statique SMX était plus efficace pour la rupture des gouttes. L'élongation et le pliage entraînent la rupture des gouttes aux points d'intersection.