A novel mixing insert for static mixers in building services installations – CFD and experimental inv

Authors

  • Marian Kordas West Pomeranian University of Technology in Szczecin image/svg+xml , Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej , Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej Author
  • Konrad Witkiewicz West Pomeranian University of Technology in Szczecin image/svg+xml , Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej , Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej Author
  • Anna Kiełbus-Rąpała West Pomeranian University of Technology in Szczecin image/svg+xml , Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej , Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej Author
  • Wojciech Ignaczak West Pomeranian University of Technology in Szczecin image/svg+xml , Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej , Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej Author
  • Magdalena Czajkowska West Pomeranian University of Technology in Szczecin image/svg+xml , Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej , Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej Author
  • Rafał Rakoczy West Pomeranian University of Technology in Szczecin image/svg+xml , Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej , Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej Author https://orcid.org/0000-0002-5770-926X
  • Piotr Jaworski West Pomeranian University of Technology in Szczecin image/svg+xml , Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej , Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej Author

DOI:

https://doi.org/10.36119/15.2025.12.5

Keywords:

mixing, static mixer, mixing insert, pressure drop, CFD, Reynolds number

Abstract

The paper presents a new structural solution for a mixing insert intended for static mixers installed in cylindrical pipes. Based on a review of the literature and patent solutions in the field of static mixers, as well as on CFD calculations, three variants of inserts were developed: a twisted lattice baffle, a twisted solid baffle, and a composite insert combining both concepts. 
In the experimental part, a prototype test installation was built and the pressure drop in the mixer was measured for various insert configurations, as well as for a Kenics-type insert and for an empty pipe. On this basis, the friction factor f and the pressure drop coefficient Z were determined as functions of the Reynolds number. The results indicate that the composite insert with counter-rotating solid and lattice sections provides pressure drops comparable to a classical Kenics insert, while ensuring favourable velocity and pressure fields in the near-wall region. The potential applications of the new insert in central heating installations, domestic hot water systems, refrigeration installations and renewable energy systems are discussed.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Al-Atabi M. Design and assessment of a novel static mixer. Selangor: Taylor’s University College; b.r.

Broniarz-Press L., Różański J., Komorowska P. Przepływ układów ciecz–gaz w mieszalniku statycznym typu KMS. Inżynieria i Aparatura Chemiczna. 2015;54(6):308–309.

Herbstritt F. Coaxial compact static mixer and use thereof. Patent US8696193B2; 2010.

Downloads

Published

2025-12-31

How to Cite

Kordas, M., Witkiewicz, K., Kiełbus-Rąpała, A., Ignaczak, W., Czajkowska, M., Rakoczy, R., & Jaworski, P. (2025). A novel mixing insert for static mixers in building services installations – CFD and experimental inv. Instal, 12, 33-37. https://doi.org/10.36119/15.2025.12.5