این مثال یک میکسر استاتیک آرام را با دو مجموعه موازی از عناصر اختلاط با تغییر شکل-بازترکیب مورد مطالعه قرار می دهد. تصویر زیر هندسه یک عنصر اختلاط را نشان می دهد.

هر عنصر اختلاط تعداد لایه های سیال را دو برابر می کند و در نتیجه فرآیند اختلاط سریع انجام می شود. این تکنیک برای اختلاط جریان آرام مناسب است و افت فشار کمی دارد. در این مثال، ساختار اختلاط شامل دو مجموعه موازی از عناصر اختلاط است که هر مجموعه دو عنصر طول دارد. شما کیفیت اختلاط را با واریانس نسبی پروفیل غلظت، S ، محاسبه می‌کنید

که در آن Kx صفحه yz است که ساختار اختلاط را در مختصات x قطع می کند و میانگین غلظت است .

جریان سیال توسط معادلات ناویر-استوکس توصیف می شود

که ρ نشان دهنده چگالی (kg/m 3 )، u سرعت (m/s)، μ نشان دهنده ویسکوزیته (N·s/m2 ) و p نشان دهنده فشار (Pa) است. سیال مدل شده آب با ویسکوزیته 1·10-3 N  ·s/m2 و چگالی 1000  kg/ m3 است .

شار جرم با انتشار و همرفت به دست می آید و تعادل جرم حاصل می شود

که در آن D ضریب انتشار (m 2 / s) و c غلظت (mol / m 3 ) را نشان می دهد. گونه مدل شده دارای ضریب انتشار 5 · 10-9  m2 /s است.

در ورودی مدل جریان آرام کاملاً توسعه یافته را فرض می کند. سرعت را روی نیمرخ سهموی با سرعت متوسط ​​0.01  متر بر ثانیه تنظیم می کند. در خروجی، مدل فشار را روی صفر تنظیم می کند. تمام مرزهای دیگر دارای شرایط بدون لغزش هستند

غلظت ورودی دارای مشخصات ناپیوسته است که نیمه بالایی دارای غلظت 27  mol/m3 و نیمه پایینی آن آب خالص است. شرط مرزی به گونه ای تعریف می شود که

شکل زیر نمایه غلظت نهایی را نشان می دهد. مقادیر غلظت در برخی از نقاط محلول کمی منفی است. این به دلیل روش عددی است.

با محاسبه واریانس نسبی غلظت در ورودی و خروجی، مدل تنظیم شده طبق دستورالعمل زیر به کیفیت اختلاط 0.20 می رسد . برای اختلاط کامل این مقدار 0 خواهد بود و مقدار  1 به معنای عدم اختلاط است.

گسسته سازی پیش فرض برای معادلات جریان در رابط جریان آرام بر اساس عناصر P1+P1 است. این بدان معناست که از عناصر خطی هم برای سرعت و هم برای فشار استفاده می شود. در این مدل، حداکثر عدد رینولدز سلول برای جریان از مرتبه 10-2 است ، به این معنی که استفاده از گسسته سازی P2+P1 (مرتبه دوم برای سرعت و مرتبه اول برای فشار) سودمند است .

گسسته سازی پیش فرض برای غلظت در رابط حمل و نقل گونه های رقیق شده خطی است. این قوی‌تر از گسسته‌سازی مرتبه بالاتر است، اما به منظور گرفتن گرادیان‌های غلظت، به اصلاح مش نیاز دارد. این مدل شامل لایه های اختلاط با گرادیان غلظت بالا می باشد. در این مورد از نظر محاسباتی استفاده از عناصر درجه دوم و یک مش درشت تر کارآمدتر است.

از منوی File ، New را انتخاب کنید .

در پنجره جدید ، روی  Model  Wizard کلیک کنید .

هندسه مدل به عنوان یک دنباله هندسی پارامتری در یک فایل MPH جداگانه در دسترس است. اگر می‌خواهید خودتان آن را از ابتدا ایجاد کنید، می‌توانید دستورالعمل‌های بخش ضمیمه — دستورالعمل‌های مدل‌سازی هندسه را دنبال کنید . در غیر این صورت، دنباله هندسی را به صورت زیر وارد کنید:

اکنون یک تابع گام هموار تعریف کنید که بعداً از آن برای اعمال گرادیان غلظت استفاده خواهید کرد.

به تعریف متغیرهای جهانی برای واریانس غلظت در خروجی و ورودی و همچنین نسبت آنها، S_outlet ادامه دهید ، که معیاری از کیفیت اختلاط را نشان می دهد. برای این منظور به دو کوپلینگ متوسط ​​غیر محلی نیاز دارید.

به‌طور پیش‌فرض، اولین متریالی که اضافه می‌کنید برای همه دامنه‌ها اعمال می‌شود، بنابراین نیازی به انجام تنظیمات بیشتر ندارید.

برای کاربردهای میکروسیال، استفاده از عناصر مرتبه بالاتر راهی کارآمد برای افزایش وضوح فضایی است.

در نوار ابزار Physics ، روی  Multiphysics  Couplings کلیک کنید و Domain>Reacting  Flow،  Diluted  Species را انتخاب کنید .

توالی مش بندی ناشی از فیزیک را اصلاح کنید. مش ریز نزدیک به دیوارها در این مورد مورد نیاز نیست، اما حداکثر اندازه عنصر باید محدود شود تا بتوان شیب غلظت را حل کرد.

در پنجره Model  Builder ، روی Size  1 کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید .

این نمودار سطح را با شکل 2 مقایسه کنید .

در نهایت، واریانس غلظت نسبی بین خروجی و ورودی را برای اندازه گیری کیفیت اختلاط محاسبه کنید.

از منوی File ، New را انتخاب کنید .

در پنجره جدید ، روی  Blank  Model کلیک کنید .

در نوار ابزار Home ، روی  Add  Component کلیک کنید و 3D را انتخاب کنید .