在传统水处理领域中主要包括混合和絮凝两大部分,其混合结果的优劣程度会直接关系到后续的絮凝过程和沉淀过程,对处理过后的出水品质有很直接的关联。随着计算机技术的飞速发展,通过数值模拟对SK型静态混合器进行流体力学研究得到了越来越多学者的认可,大多数研究的结果显示SK型静态混合器的内部流体运动状况由混合原件数量和混合器原件特殊的结构等因素决定的。对于一些特定的流场进行模拟的时候因为耦合性存在于不同的物理场之间,所以在利用常用的模型无法做到同时进行不同物理场的模拟,因此许多模型在计算特定的流动场景时会出现失真的结果。本文对絮凝系统中的混合阶段进行研究,旨在通过更高效简便的试验方法对SK型静态混合器进行试验,并将试验结果与数值计算结果进行比较,进而分析不同模型在低雷诺数混合方面的计算准确度。本文通过使用不同模型进行数值模拟,对SK型静态混合器内部流场进行计算,得出混合度、密度分布、速度场和压力降等参数并分析计算结果,同时使用高密度的混合液模拟絮凝剂进行混合试验,探究不同雷诺数下一级与三级混合器的混合状态,验证并分析数值模拟中不同模型的计算准确程度,为絮凝系统的试验与数值模拟研究提供基础,为SK型静态混合器在工程上的应用研究提供帮助,具体内容如下:(1)从课题的研究背景和意义出发,从多个方面对目前国内外静态混合器的发展和研究状况以及数值模拟进行简述,根据所研究的目的提出研究内容和方法。(2)通过混合的机理的研究得出混合器内部主要流动状态,低雷诺数下主要以层流混合为主。同时也指出了混合器的混合元件对内部流场的影响。在混合元件特定的形状影响下,使流体在混合器内部呈现相继左、右旋变化,在混合元件连接处,流体不断地被切割与汇合,使得在径向方向上的混合效果不断增加。(3)对絮凝系统中的混合阶段进行分析并设计试验方案,使用高浓度的混合液代替絮凝系统中的絮凝剂,利用流量计和调节出口和进水口的高度差实时控制混合器内部的流速,使用可调取样工具对混合单元出口特定截面进行定点取样,得出密度分布,并利用U型管实时测量压力降。通过测量一级与三级混合器在低雷诺数范围内的压力降、混合度和混合器出口截面的密度分布来研究混合器的混合性能。(4)对SK型静态混合器进行数值模拟,选择多种不同的计算模型,通过对计算结果的混合度、速度场分布、密度分布和压力降等重要参数与试验结果进行对比分析,综合四个方面,对所有模型进行与试验结果匹配度的排序,得出更加适合计算低雷诺数下静态混合器混合情况的模型。