Um par de pesquisadores, um do Instituto Max Planck de Pesquisa do Cérebro, o outro do Imperial College, encontrou maneiras mais eficientes de misturar dois fluidos usando simulações executadas em um supercomputador. Em seu artigo publicado na revista Physical Review Fluids , Maximilian Eggl e Peter Schmid descrevem os fatores que levaram em consideração na criação de suas simulações e as estratégias que descobriram que funcionaram melhor.
Misturar dois fluidos é muito comum, desde misturar creme com café, fazer um bolo, até fazer cimento. Misturar dois fluidos para criar uma solução razoavelmente homogênea é vital para uma ampla gama de empreendimentos humanos. Mas qual é a melhor maneira de fazer isso? As pessoas costumam usar um único agitador redondo em seu café, os padeiros usam uma variedade de batedores e os industriais usam uma grande variedade de agitadores de formato e às vezes mais de um deles. Nesse novo esforço, Eggl e Schmid procuraram encontrar uma abordagem mais geral para a mistura eficiente de dois fluidos.

O trabalho dos pesquisadores envolveu começar com uma simulação simples onde havia duas soluções puras em um recipiente cilíndrico separado no meio – e dois agitadores, um em cada solução. A simulação mostrou como os dois fluidos se misturavam à medida que os agitadores eram movidos a uma velocidade constante ao redor do cilindro. Os pesquisadores então executaram várias instâncias da simulação alterando um ou mais fatores antes de cada execução – acelerando as coisas, por exemplo, ou alterando o caminho dos agitadores ou sua forma, tudo na tentativa de otimizar a mistura. À medida que cada simulação era executada, os pesquisadores observavam a eficiência com que os fatores fornecidos trabalhavam juntos para misturar as duas soluções.

Com o tempo, os pesquisadores descobriram que alguns fatores funcionaram melhor do que outros – ter um agitador se movendo mais rápido que o outro, por exemplo, ou ter certas formas de pás. Eles também descobriram que, em geral, os agitadores com bordas lisas funcionaram melhor do que aqueles com bordas afiadas. E eles descobriram que colocar um agitador em uma posição mais alta era melhor e fazer com que os agitadores se movessem em direções opostas também ajudava.

Eles também descobriram que adicionar um pouco de agitação no final de uma agitação criava mais vórtices e, portanto, mais mistura. A dupla de pesquisadores conclui sugerindo que sua abordagem pode ser usada para ajudar a otimizar a mistura de soluções em aplicações específicas para aumentar a eficiência e criar produtos mais enriquecidos. + Explorar mais

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