Modelowanie hydrodynamiki oraz procesu mieszania w mieszalniku Kenics

• Autorzy: Murasiewicz H. , Jaworski Z.

Warianty tytułu

EN

A study of hydrodynamics and qualitative assessment of mixing process in the Kenics mixer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiona praca poświęcona jest badaniom numerycznym hydrodynamiki przepływu oraz procesu mieszania układu dwufazowego typu ciecz-ciecz w mieszalniku Kenics. W badaniach CFD wykorzystano symulacje wielkowirowe LES z dwoma modelami burzliwości: modelem dynamicznym kinetycznej energii burzliwości skali podsiatkowej (Dynamie Kinetic Energy Subgrid-Scale Model) oraz model Smagorinsky-Lilly. Symulowano łącznie 18 przypadków, w tym trzy poziomy liczby Reynoldsa. Stwierdzono, że wraz ze wzrostem liczby Re zmniejsza się wartość CoV oraz im wyższy stosunek L/D tym większy spadek CoV, co powoduje wzrost poziomu jednorodności układu. Prezentowana analiza pozwala stwierdzić, iż oba modele burzliwości mogą być z powodzeniem wykorzystywane do przewidywania zmian hydrodynamiki wewnątrz mieszalnika.

EN

Numerical results of hydrodynamics and mixing process of two-phase liquid-liquid system in the Kenics static mixer are presented. CFD simulations were carried out using Large Eddy Simulation with two turbulent models: Kinetic Energy Dynamic Subgrid-Scale Model and the Smagorinsky-Lilly Model. Eighteen cases were simulated, including three Reynolds numbers. The results showed that increasing of the Reynolds number decreases the CoV; the larger L/D ratio, the greater decrease of CoV. This caused an increase of homogeneity level in the system. Presented analysis proved that both turbulent models can be successfully applied in the prediction of hydrodynamics changes inside the mixer.

Słowa kluczowe

PL

CFD; przepływ burzliwy; mieszalnik statyczny

EN

CFD; LES; turbulent flow; static mixer

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Inżynieria i Aparatura Chemiczna
• Rocznik: 2011
• Tom: Nr 4
• Strony: 28--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Murasiewicz H.

autor

Jaworski Z.

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

Bibliografia

• [1] J. Kamieński: Mieszanie układów wielofazowych. WNT, Warszawa 2004.
• [2] H. Yamamura, K. Takahashi: J. Chem. Eng. Jpn, 32, nr 4, 395 (1999).
• [3] F. Theron, N. Le Sauze, A. Ricard: Ind. Eng. Chem. Res, 49, nr 2, 623 (2010).
• [4] E. Szalai, F. Muzzio: AIChE Journal, 49, 11, 2687 (2003;.
• [5] H. Song, S. Han: Chem. Eng. Sci., 60, 5696 (2005).
• [6] D. Hobbs, F. Muzzio: Chem. Eng. J., 70, 93 (1998).
• [7] W. van Wageningen, R. Mudde, H. van den Akker: The 11th Europ. Conf. on Mixing, Bamberg, Germany 2003, 137.
• [8] R. Wadley, M. Dawson: Chem. Eng. Sci., 60, 2469 (2005).
• [9] J. Derksen, H. van den Akker: Chem. Eng. Res. Des., 85, 697 (2007).
• [10] Z. Jaworski, H. Murasiewicz: Inż. Ap. Chem, 40, nr 1, 98 (2009).
• [11] Z. Jaworski, H. Murasiewicz: Chem. Pap. 64, nr 2, 182 (2010).
• [12] H. Murasiewicz, Z. Jaworski: Inż. Ap. Chem. 46, nr 3, 79 (2010).
• [13] A. Pacek, Aylianawati, A. Nienow: Proc.3rd Intern. Symp. on Mixing in Indust. Proc., Osaka, Japonia, 1999, 115.
• [14] W. Podgórska: Chem. Eng. Sci., 61, 2986 (2006).
• [15] E. Paul, V. Atiemo-Obeng, S. Kresta: Handbook of Industrial Mixing -Science and Practice. Wiley-Interscience 2003.
• [16] M Pahl, E. Muschelknautz: Int. Chem. Eng. 22, 197 (1982).