Zastosowanie metod numerycznej mechaniki płynów do modelowania hydrodynamiki w zbiorniku z niecentrycznie zabudowanym mieszadłem śmigłowym

• Autorzy: Domański M. , Bitenc M. , Karcz J.

Warianty tytułu

EN

Simulations of hydrodynamics in an agitated vessel equipped with the eccentrically located propeller using CFD methods

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki numerycznych badań warunków hydrodynamicznych w zbiorniku z niecentrycznie zainstalowanym mieszadłem śmigłowym. Zastosowano podejście SAS (Scale Adaptive Simulation) z zaimplementowanym szczegółowym modelem burzliwości SST (Shear Stress Transport) w celu opisu skomplikowanej struktury przepływu burzliwego w takim aparacie. W wyniku obliczeń uzyskano szczegółowe dane na temat hydrodynamik operacji mieszania w takim układzie. Dane te pozwoliły na wyznaczenie pola prędkości cieczy w aparacie.

EN

Results of numerical study of hydrodynamics in an agitated vessel with the eccentrically located propeller are presented in the paper. In order to describe complex flow pattern in such type of apparatus the Scale Adaptive Simulation (SAS) with the use of Shear Stress Transport (SST) turbulence model was applied. Detailed hydrodynamics data were obtained as a result of numerical calculations. Based on these data, a flow field in the agitated vessel was identified.

Słowa kluczowe

PL

CFD; mieszadło śmigłowe; mieszadło nieceritryczne; Scale Adaptive Simulation

EN

CFD; propeller; eccentric impeller; scale adaptive simulation

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Inżynieria i Aparatura Chemiczna
• Rocznik: 2013
• Tom: Nr 4
• Strony: 296--297
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Domański M.

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

autor

Bitenc M.

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

autor

Karcz J.

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

Bibliografia

• 1. Ansys Inc., 2011. ANSYS® Acadcmic Research, Release 14.0, Help System, CFX, Theory Guide
• 2. Cervantes M.I.S., Lacombe J., Muzzio F.J., Alvarez M.M., 2006. Novel bioreactor design for the culture of suspended mammalian cells. Part 1: Mixing characterization. Chem. Eng. Sci., 61, 24, 8075-8084. DOI: 10.1016/ j.ces.2006.09.035
• 3. Cudak M., 2004. Wymiana ciepła i pędu w mieszalniku z niecentrycznie zabudowanym mieszadłem, Praca doktorska, Politechnika Szczecińska, Szczecin
• 4. Egorov Y., Menter F. R., Lechner R., Cokljat D., 2010. The scale-adaptive simulation method for unsteady turbulent flow predictions. Part 2: Application to complex flows. Flow Turbul. Combust., 85, 1, 139-165. DOI: 10.1007/ si 0494-010-9265-4
• 5. Galletti C., Brunazzi E., 2008. On the main flow features and instabilities In an unbaffled vessel agitated with an eccentrically located impeller. Chem. Eng. Sci., 63, 18, 4494-4505. DOI: 10.1016/j.ccs.2008.06.007
• 6. Karcz J., Cudak M., Szoplik J., 2005. Stirring of a liquid in a stirred tank with an eccentrically located impeller, Chem. Eng. Sci., 60, 8-9, 2369-2380. DOI: 10.1016/j .ces.2004.11.018
• 7. Karcz J., Domański M., Bitenc M., Numerical modelling of the hydrodynamics in an agitated vessel with an eccentrically located HE 3 impeller. 14th European Conference on Mixing, Warszawa, Polska, 10-13 September 2012, 199-204
• 8. Menter F.R., Egorov Y., 2010, The scale-adaptive simulation method for unsteady turbulent flow predictions. Part 1: theory and model description. Flow Turbul Combust., 85, 1, 113-138. DOI: 10.1007/s 10494-010-9264-5
• 9. Montante G. Bakker A., Paglianti A., Magelli F., 2006. Effect of the shaft eccentricity on the hydrodynamics of unbaffled stirred tanks. Chem. Eng. Sci., 61, 9, 2807-2814. DOI: 10.1016/j.ces.2005.09.021
• 10. Rivera C., Heniche M., Ascanio G., Tanguy P., 2004. A virtual finite element model for centered and ccccntric mixer configurations. Comput. Chem. Eng., 28, 12, 2459-2468. DOI: 10.1016/j.compchcmcng.2004.06.012
• 11. Stręk F., 1981, Mieszanie i mieszalniki. WNT, Warszawa
• 12. Yang F. L., Zhou S. J., Wang G.C., 2012. Detached eddy simulation of the liquid mixing in stirred tanks, Comput. Fluids, 64, 74-82. DOI: 10.1016/j.compfluid. 2012.05.005