Application of population balances to study complex particulate processes

• Autorzy: Bałdyga J. , Orciuch W. , Krasiński A.

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie bilansu populacji w badaniach złożonych procesów formułowania nanozawiesin /#[Tyt.równol.]$1

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Shear flows of particulate suspensions are investigated for the effect of particle clustering on viscosity using aggregation, breakage and restructuring models for effective viscosity of the suspension and CFD simulation. A complex model based on suspension structure and employing the QMOM population balance modeling is formulated for aggregates consisting of primary nano-particles. Results of numerical simulations are presented for turbulent flows including generation of turbulence and flow laminarization. The k-[epsilon]. and LES models of turbulence were applied. The model has universal character and can be used to any system of three-dimensional geometry including that of practical importance - see an example of the rotor-stator mixer.

PL

Przepływy zagregowanych zawiesin obserwowane są w wielu zastosowaniach technicznych, stanowią też interesujące wyzwanie badawcze ze względu na fakt, że struktura przepływu i generowane naprężenia burzliwe zależą od struktury zawiesiny, struktura zagregowanej zawiesiny zależy od rozmiarów, stężenia i struktury agregatów, zaś rozmiary i struktura agregatów zależą od naprężeń burzliwych i struktury przepływu. Wymienione współzależności opisano, korzystając z CFD, bilansu populacji i modelu konstytutywnego wiążącego lepkość zawiesiny z jej strukturą. Podano przykładowe wyniki symulacji, łącznie z tymi o znaczeniu praktycznym.

Słowa kluczowe

EN

aggregation; CFD; deagglomeration; population balance; suspension rheology

PL

agregacja; bilans populacji; CFD; deaglomeracja; reologia zawiesin

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Mechanika
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 105, z. 5-M
• Strony: 13--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz.,Wz., wykr., il.,

Twórcy

autor

Bałdyga J.

autor

Orciuch W.

autor

Krasiński A.

• Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Gibbs J.: Elementary Principles in Statisticasl Mechanics, Yale University Press, 1902 (Dover Publications, New York 1960).
• [2] Smoluchowski M.: Z. Phys. Chem., 92, 1917, 129-168.
• [3] Hulburt H. M., and Katz S. L.: Chem. Eng. Sci., 19, 1964 555-574.
• [4] Randolph A.D. and Larson M.A.: Theory of Particulate Processes, Academic Press, New York, 1971.
• [5] Ramkrishna D.: Population Balances, Academic Press, London, 2000.
• [6] Bałdyga J., Podgórska W., Pohorecki R.: Chem. Eng. Sci., 50, 1995, 1281-1300.
• [7] Mc Graw R.: Aerosol Sci. Techn., 27, 1977, 255-265.
• [8] Bałdyga J., Orciuch W., Makowski Ł., Malski-Brodzicki M., Malik K.: Chem. Eng. & Proc., 46, 2007, 851-861.
• [9] Bałdyga J., Henczka M., Orciuch W.: Acta Polytechnica Scandinavica, Chem. Technology Series, 244, 1977, 41-43.
• [10] Krieger I. M., Dougherty T. J.: Trans. Soc. Rheol., 3, 1959, 137-152.
• [11] Buyevich Yu. A., Kapbsov S.K.: J. Non-Newt. Fluid. Mech., 86, 1999, 157-184.
• [12] Frankel N. A., Akrivos A.: Chem. Eng. Sci., 22, 1967, 847-853.
• [13] Friedlander S. K.: Smoke, Dust, and Haze. Fundamentals of Aerosol Dynamics, 2nd Edition, Oxford University Press, New York, 2000.
• [14] Bałdyga J., Jasińska M., Orciuch W.: Chem. Eng.Technol., 26, 2003, 334-340.
• [15] Tang S., Ma Y., Shiu C.: Colloids and Surfaces: A Physical and Engineering Aspects, 180, 1987, 7-16.
• [16] Selomulya C., Bushell G., Amal R., Waite T. D.: Chem. Eng. Sci., 58, 2003, 327-338.
• [17] Dąbroś T., van de Ven T. G. M.: PCH Phys.-Chem. Hydr., 8, No. 2, 1987, 161-172.
• [18] Bałdyga J., Orciuch W., Makowski Ł., Malik K., Ozcan-Taskin G., Eagels W., Padron G.: Ind. Eng. Chem. Res., accepted for publication 2008, published on Web 01/08/2008.