The paper presents flow resistance of a new type of catalytic carriers - streamlined structures. They are short-channel structures (short monoliths) of various channel cross-sectional shape. The innovation of the design is channel wall similar to the airfoil profile. The influence of the structure length and the channel cross-sectional shape on flow resistance is presented. The results are also compared with the values for monolith and packed bed.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań oporów przepływu dla nowego rodzaju nośników katalitycznych - struktur opływowych. Wypełnienia te są strukturami krótkokanałowymi (krótkimi monolitami) o różnych kształtach przekroju poprzecznego kanałów. Innowacyjność projektu polega na uformowaniu przekroju ścianek kanałów struktur na podobieństwo profilu skrzydła samolotu. Przedstawiono wpływ długości struktury i kształtu przekroju poprzecznego jej kanałów na opory przepływu oraz porównano wyniki badań z wartościami dla monolitu i złoża usypanego.
The paper presents research on a novel catalytic carrier, called “streamlined structure”. The carrier is a short-channel monolith, whose walls are shaped like an airfoil profile (airplane wing). The intention is heat transfer intensification coupled with moderate flow resistance. Streamlined structures with triangular channel cross-section, 3mm, 6mm and 12 mm long, were designed and manufactured using the SLM (Selective Laser Melting) technique for the experimental verification. The structures were modelled using the CFD (Computational Fluid Dynamics) software to derive flow resistance, flow patterns and heat transfer coefficients. Compared to classic structures, CFD showed intensified heat transfer, combined with acceptable flow resistance increase. CFD proved the lack of an inlet vortex, which in classical structures seriously reduces the intensity of heat transfer. The CFD has been satisfactorily verified by experiments.
Krótkokanałowe wypełnienia strukturalne reaktorów chemicznych pracujących w reżimie przepływu laminarnego, w celu intensyfikacji procesów transportowych, powinny charakteryzować się rozwijającym profilem prędkości w kolejnych sekcjach. W pracy omówiono wyniki obliczeń numerycznych dotyczących zmiany profilu prędkości płynu w zależności od szerokości szczeliny między kolejnymi strukturami. Wykazano, iż dla danych warunków przepływu istnieje optymalna szerokość szczeliny.
EN
In order to intensify transport processes, short-channel structural fillings of chemical reactors operating in the laminar flow regime should be characterized by a developing velocity profile in the subsequent sections. The paper discusses the results of numerical calculations concerning the change of the fluid velocity profile depending on the gap width between these structures. It has been shown that for given flow conditions there is an optimal gap width.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.