Zastosowanie analizy spektralnej oraz transformaty falkowej do analizy przepływu burzliwego w mieszalniku statycznym Kenics

• Autorzy: Murasiewicz H. , Jaworski Z. , Baniukiewicz P.

Warianty tytułu

EN

Spectral analysis and wavelet transform of velocity-time data for turbulent flow analysis in a Kenics static mixer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca przedstawia wyniki badań eksperymentalnych LDA burzliwego przepływu cieczy w mieszalniku Kenics. Celem badań była próba opisu struktury przepływu burzliwego za pomocą kwantyfikatorów matematycznych: malizy widmowej oraz transformacji falkowej. Na podstawie wyników twierdzono, że ze wzrostem liczby Re wartości średnie E(f) systematycznie wzrastały, czyli poziom fluktuacji w przepływie będzie wzrastał podobnie. \naliza porównawcza widm energetycznych uzyskanych za pomocą obu netod: analizy widmowej oraz transformacji falkowej dała zadowalający vynik, przy czym widma z analizy CWT są wygładzone. Stwierdzono, że ransformata falkowa może być stosowana z powodzeniem w analizie struk- ury burzliwej przepływu.

EN

Results of experimental studies of turbulent fluid flow in a Kenics mixer conducted by means of LDA are presented in the paper. The aim of this study was to describe a turbulent flow structure with the aid of mathematical methods such as spectral analysis and wavelet transform. It was found that the increase of Reynolds number caused a systematic growth of average energy density E{f). Therefore, a level of flow fluctuations should behave similarly. The comparative analysis of power spectra obtained by means of the Fourier and wavelet analyses gave satisfying results. The fluctuations in the wavelet power spectra are smoothed out comparing to those obtained from the Fourier transform. The wavelet transform can be successfully ap¬plied in turbulent flow analysis.

Słowa kluczowe

PL

LDA; przepływ burzliwy; mieszalnik Kenics; analiza fatowa oraz widmowa

EN

LDA; turbulent flow; static mixer; wavelet and spectral analyses

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Inżynieria i Aparatura Chemiczna
• Rocznik: 2013
• Tom: Nr 6
• Strony: 545--547
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Murasiewicz H.

• Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Szczecin

autor

Jaworski Z.

• Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Szczecin

autor

Baniukiewicz P.

• Katedra Zastosowań Informatyki, Wydział Elektryczny, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Szczecin

Bibliografia

• 1. Adamiak I., laworski Z, 2001. Experimental studies of non-Newtonian liquid flows in a Kenics static mixer. Inż. Chem. Proc., 22, nr 3B, 175-180
• 2. Białasiewicz I. Т., 2000. Falki i aproksymacje. WNT, Warszawa
• 3. Elsner W., 1987 Turbulencja przepływów. PWN, Warszawa
• 4. Hunt I.C.R., 2001. Dynamics and statistics of vortical eddies in turbulence [in:]
• 5. Hunt I.C.R., Vassilicos I. C. (Eds). Turbulence structure and vortex dynamics Cambridge University Press, Cambridge.
• 6. Jaworski Z., Murasiewicz H, 2012. Numerical and experimental studies of liquid-liquid mixing in a Kenics static mixer [in:] Proceedings of 14th European Conferences on Mixing, Warszawa, 10-13 wrzesień.2012, 181-186 losh I.B. Tabib M.V.. Deshpand S.S. Mathpat C.S.. 2009. Dynamics of flow structures and transport phenomena, 1. Experimental and numerical techniques for identification and energy content of flow structures. Ind. Eng. Chem. Res., 48, 8244-8284. DOI: 10.1021/ie8012506
• 7. Lumley I., 1967. The stnicture of inhomogeneous turbulent flows, [in:] Yaglam A.M., Tatarsky V.l. (Eds), Proceedings of the International Colloquium on the Fine Scale Structure of the Atmosphere and its Influence on Radio Wave Propagation. Doklady Akademii Nauk SSSR. Moscow. Nauka. 1967. 16, 166-178
• 8. Mathieu I., Scott I., 2000. An introduction to turbulent flow. Cambridge University Press, Cambridge
• 9. Murasiewicz H., laworski Z., 2010. LES and URANS modelling of turbulent liquid-liquid flow in a static mixer: Turbulent kinetic energy and turbulence dissipation rate. Chemical Papers. 64. nr2. 182-192. DOI: 10.2478/sll696- 009-0106-7
• 10. Osowski S., Cichocki A., Siwek К., 2006. MATLAB w zastosowaniu do obliczeń obwodowych i przetwarzaniu sygnałów. OWPW, Warszawa
• 11. Paul E.L., Atiemo-Obeng V.A., Kresta S.M. (Eds) 2004. Handbook of industrial mixing: science and practice. Hoboken, Wiley-Interscience
• 12. Pope S., 2000 Turbulent flows. Cambridge University Press, Cambridge