Modelowanie wymiany ciepła w mieszalniku z mieszadłami wstęgowymi

Kuncewicz, C.; Pietrzykowski, M.; Niedzielska, A.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Modelowanie wymiany ciepła w mieszalniku z mieszadłami wstęgowymi

Autorzy

Kuncewicz C. , Pietrzykowski M. , Niedzielska A.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Modelling of heat transfer in the tank with ribbon impellers

Języki publikacji

Abstrakty

Opracowano dwuwymiarowy model płaszczowej wymiany ciepła w mieszalniku dla mieszadeł wstęgowych pracujących w zakresie ruchu laminarnego. Rozwiązanie modelu polegało na jednoczesnym rozwiązaniu równań ruchu (przy założeniu braku rozkładu prędkości w mieszalniku w kierunku obwodowym) oraz równania energii Kirchhoffa-Fouriera. Wykonano również pomiary współczynników wnikania ciepła na ściance mieszalnika oraz temperatury wewnątrz mieszalnika. Uzyskano zadowalającą zgodność wielkości doświadczalnych z wielkościami modelowymi. Rozwiązanie oparto na modelu hydrodynamicznym opracowanym przez autorów.

A two-dimensional model of jacket heat exchange in a mixer with ribbon impellers operating in a laminar regime was developed. The model solution included a simultaneous solution of motion equations and Kirchhoff-Fourier energy equations under the assumption of the lack of velocity distribution in the mixer in the peripheral direction. The coefficients of heat transfer on the tank wall and temperature distribution in the mixer were measured. Satisfactory agreement of the experimental data with model values was obtained. The solution was based on the hydrodynamic model presented earlier.

Słowa kluczowe

mieszadło wstęgowe mieszalnik wymiana ciepła

agitator heat transfer ribbon impeller

Wydawca

Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk

Czasopismo

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

Rocznik

2002

Tom

T. 23, z. 1

Strony

21--38

Opis fizyczny

Bibliogr. 18 poz., rys., wz.,

Twórcy

autor

Kuncewicz C.

Katedra Aparatury Procesowej Politechniki Łódzkiej ul. Wólczańska 213, 90-924 Łódź

autor

Pietrzykowski M.

Katedra Aparatury Procesowej Politechniki Łódzkiej ul. Wólczańska 213, 90-924 Łódź

autor

Niedzielska A.

Katedra Aparatury Procesowej Politechniki Łódzkiej ul. Wólczańska 213, 90-924 Łódź

Bibliografia

[1] HEINLEIN H.W., SANDALL O.C., LOW Reynolds number heat transfer to non-newtonian fluids in anchor-agitated vessels, Ind. Eng. Chem. Proc. Des. Devel., 1972,11 (4), 490-495,.
[2] POLLARD J., KANTYKA B.A., Heat transfer to agitated non-newtonian fluids, Trans. Inst. Chem. Engrs, 1969.47.T21-T27,.
[3] Moo-YOUNG M., GROSS J.V., Heat transfer rates to newtonian fluids in an anchor-agitated kettle. Can. J. Chem. Eng., 1969,47,369-373.
[4] NAGATA S., Mixing principles and applications, New York, Wiley, 1975, s. 99-118.
[5] COYLE C.K., HIRSCHLAND H.E., MICHEL B.J., OLDSHUE J.Y., Heat transfer to jackets with cloce- clearance impellers in viscous materials. Can. J. Chem. Eng., 1970,48, 275-278.
[6] NAGATA S., NISHIKAWA M., J. Chem. Eng. Japan, 1972,5, (2) 187.
[7] NAGATA S., NISHIKAWA M., J. Chem. Eng. Japan, 1972,5, (1) 83.
[8] KUR1YAMA M., OHTA M., YANAGAWA K., ARAI K., SAITO S., Heat transfer and temperature distributions in an agitated tank equipped with helical ribbon impeller, J. Chem. Eng. Japan, 1981, 14 (4), 323-330,.
[9] SCHIUCHTING H., Boundary Layer Theory (6th Ed.), 1968, McGraw-Hill, s. 291.
[10] TAKAHASHI K., Master Thesis, 1977^Tohoku Univ. (cyt. wedlug [8]).
[11] KURIYAMA M., ARAI K., SAITO S., Mechanism of heat transfer to pseudoplastic fluids in an agitated tank with helical ribbon impeller, J. Chem. Eng. Japan, 1983, 16 (6), 489-494.
[12] KAMINOYAMA M., KAMIWANO M., Numerical analysis of reaction process of highly viscous liquid in a stirred vessel equipped with a double helical ribbon impeller, 8th European Conference on Mixing, 1994, Wielka Brytania, Cambridge.
[13] KAMINOYAMA M., WATANABE M., NISHI K, KAMIWANO M., Numerical simulation of local heat transfer coefficient in stirred vessel with impeller for highly viscous fluids, J. Chem. Eng. Japan., 1999, 32(1), 23-30.
[14] YAMAMOTO K., KAMINOYAMA M., NISHI K., KAMIWANO M., Relation of polymer properties and local temperature distribution in a stirred-type batch reactor using several types of impellers, Kagaku Kogaku Ronbunsyu, 1996,22, 882-980 (cyt. wedlug [13]).
[15] Yamamoto K., Nishi K., Kaminoyama M., Kamiwano M., Measurements of cooling coil film heat transfer coefficient with polymer reaction proceeding in a stirred batch reactor, Kagaku Kogaku Ronbunsyu, 22,1996, 1250-1254, (cyt. wedlug [13]).
[16] KUNCEWICZ C, PIETRZYKOWSKI M., SZULC K, Modelowanie hydrodynamiki mieszalnika dla mieszadel wstegowych pracujqeych w ruchu laminarnym. Int. Cljem. Proa, 2001, 22, 461-481.
[17] KUNCEWICZ C, PIETRZYKOWSKI M., Hydrodynamic model of a mixing vessel with pitched-blade turbines, Chem. Ing. Sci., 2001, 56,4659-4672.
18] KUNCEWICZ C. Three-dimensional model of laminar liquid flow for paddle impellers and flat-blade turbines, Chem. Eng. Sci., 1992, 47, 3959-3967.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BGPK-1006-3977