在三次采油过程中,需要用静态混合器将聚丙烯酰胺溶液(PAM)和水混合后注入井下。为了提高聚合物的驱油效果,工业上要求聚丙烯酰胺溶液通过静态混合器后,其粘度降解率应小于2%,而目前现场使用的静态混合器都无法满足要求,因此,需要设计一种特殊的静态混合器来确保PAM溶液的粘度降解率小于2%。本文在前人研究的基础上,设计了一种适合聚合物混合的静态混合器,并通过实验和数值模拟两种方法对静态混合器的结构参数进行优化。首先,通过实验研究静态混合器的降解特性,得出了在不同流量、不同结构下,质量分数为0.5%的PAM溶液的粘度降解率,以及流量、叶片角度、内管长度对混合器压降的影响关系。其次,通过实验研究了PAM非牛顿流体与水的混合特性,在一定流量和混合比例下,研究了开孔率、开孔位置、开孔大小、开孔数目对混合效果的影响,根据实验结果优选出满足工业上对PAM降解率的要求,且混合效果好的结构。最后,采用FLUENT流体计算软件,对优化出的静态混合器的混合过程进行了数值模拟,得出了静态混合器的流场和浓度场,分析了静态混合器的混合机理。上述实验与数值模拟研究工作为以后进一步研究提供了依据。