工业生产中广泛应用的静态混合技术虽说已日臻成熟,但在很多应用场合,仍存在着许多问题。其中如何在有限的混合距离内,最大限度的实现物质的快速、完善的混合,仍是一个难以解决的问题。文章以SCR为例,提出了新型几何结构的混合元件,从流场特性、混合性能和阻力损失等几方面,对由其组成的静态混合器特性进行了研究。首先,基于数值计算方法完成了不同混合元件结构的混合效率对比实验,选取五种代表性混合元件,以速度场、浓度场分布特性为研究对象,研究表明,安装混合元件后,下游呈现两对旋向相反纵向涡,混合效果因子急剧增加;综合对比浓度均匀性、速度均匀性和阻力损失等定量分析指标,圆边矩形混合元件的混合效率最高。其次,采用热线测速技术对新型混合器内流场特性进行实验研究,结果表明,混合元件的覆盖率和叶片夹角均为流场显著影响因素,在影响区域内速度场重新分布,湍动能和湍流强度极速增大,并出现与覆盖率和夹角均正相关的峰值。进一步研究发现,混合元件的影响区域宽度小于1倍当量直径。最后,针对混合器的混合性能特点,以混合段为探究对象,采用数值模拟分析了喷射管和混合元件对示踪剂CO混合效果的影响,结果表明:喷射管部分,增加喷射相浓度和速度对于提高混合效率并非有效措施,喷射相浓度变化对观察面上浓度场和速度场无显著影响,喷射相速度值增大4倍,但由此提高的综合效率却不足5%;混合元件部分,其覆盖率和行间距、列尾距均为混合效率的显著影响因素,分别增大覆盖率、行间距和列尾距,混合效率都呈先增大后减小的趋势,当覆盖率为0.175时综合混合效率最高,行间距和列尾距分别取0.125倍、0.25倍入口当量直径时,可实现最大限度的组分混合。