Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 19

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  bilans populacji
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
Modelling of titanium dioxide deagglomeration in the mixing tank equipped with a high shear impeller is presented in this study. A combination of computational fluid dynamics with population balance was applied for prediction of the final particle size. Two approaches are presented to solve population balance equations. In the first one, a complete population balance breakage kinetics were implemented in the CFD code to simulate size changes in every numerical cell in the computational domain. The second approach uses flow field and properties of turbulence to construct a mechanistic model of suspension flow in the system. Such approach can be considered as an attractive alternative to CFD simulations, because it allows to greatly reduce time required to obtain the results, i.e., the final particle size distribution of the product. Based on experiments shattering breakage mechanism was identified. A comparison of the mechanistic model and full CFD does not deviate from each other. Therefore the application of a much faster mechanistic model has comparable accuracy with full CFD. The model of particle deagglomeration does not predict a very fast initial drop of particle size, observed in the experiment, but it can predict, with acceptable accuracy, the final particle size of the product.
EN
In this paper aggregation of small solid particles in the perikinetic and orthokinetic regimes is considered. An aggregation kernel for colloidal particles is determined by solving the convection-diffusion equation for the pair probability function of the solid particles subject to simple shear and extensional flow patterns and DLVO potential field. Using the solution of the full model the applicability regions of simplified collision kernels from the literature are recognized and verified for a wide range of Péclet numbers. In the stable colloidal systems the assumption which considers only the flow pattern in a certain boundary layer around central particle results in a reasonable accuracy of the particle collision rate. However, when the influence of convective motion becomes more significant one should take into account the full flow field in a more rigorous manner and solve the convection-diffusion equation directly. Finally, the influence of flow pattern and process parameters on aggregation rate is discussed.
PL
Przedstawiono wpływ surfaktantu niejonowego Tweenu 80 na rozpad i koalescencję kropel. Zaobserwowano dodatkowe naprężenia rozrywające wynikające z różnicy między międzyfazowym napięciem równowagowym (dla t → ∞) i napięciem dynamicznym (dla t → 0), które zwiększają szybkość rozpadu kropel. Dla c = 0,0012 mM powierzchnie kropel pozostają częściowo ruchliwe. Natomiast dla c > 0,0012 mM koalescencja kropel jest znacznie utrudniona, dzięki czemu może być pominięta w równaniu bilansu populacji.
EN
The influence of surface active agent Tween 80 on drop breakage and coalescence is shown. Additional disruptive stresses connected with the difference between interfacial equilibrium tension (for t → ∞) and dynamic tension (for t → 0 ), and responsible for the increase of drop breakage rate were observed. For c = 0.0012 mM drop surfaces remain partially mobile, whereas for c > 0.0012 mM drop coalescence is significantly hampered. Therefore, it can be omitted in the population balance equation.
PL
Praca dotyczy modelowania właściwości Teologicznych zawiesiny, której struktura zmienia się w czasie pod wpływem naprężeń hydrodynamicznych wytwarzanych w procesie deaglomeracji. Zaprezentowany sposób modelowania pozwala przewidywać chwilowe wartości lepkości zawiesiny oraz ich zmiany w czasie w zależności od chwilowych wartości parametrów charakteryzujących fazę rozproszoną w przepływie laminarnym i burzliwym.
EN
A modelling method of suspension rheology for deagglomeration process is presented. Structure of suspension depends on hydrodynamic stresses generated during the process. The method predicts a time-depended value of suspension viscosity as a result of solid phase parameters' variations. Simulations for laminar and turbulent flow were performed.
PL
Modelowano proces starzenia Ostwalda stosując różne metody rozwiązywania równania bilansu populacji. Dla przypadku zawiesin kryształów siarczanu baru symulowano proces starzenia używając dokładnej metody klas oraz metod kwadraturo wy ch. W pracy porównano wyniki symulacji uzyskane tymi metodami i przedyskutowano trudności i niedoskonałości metod kwadraturowych stosowanych do opisu zjawiska starzenia.
EN
Experimental data concerningjet type outflow from a vessel and geometry of liquid stream outflowing from cracks of different shapes were presented in the paper. A phenomenon of 180° turn of liquid stream outflowing from tank cracks for every examined cracks shape and liquids were observed. A distance from the crack in tank wall to the turn point depended on the crack absolute length and vessel overpressure. The mathematical description of phenomenon was proposed.
6
Content available remote Assessment of QMOM and DQMOM calculation efficiency
EN
The research on the efficiency assessment of population balance equations (PBE) solving methods in Mathcad 2001 Professional software has been presented in the paper. Numerical simulations for four different theoretical examples were made using the quadrature method of moments (QMOM) and direct quadrature method of moments (DQMOM).
PL
Przedstawiono wyniki badań dotyczących oceny wydajności metod rozwiązywania równań bilansu populacji z wykorzystaniem programu Mathcad 2001 Professional. Cztery przykłady teoretyczne poddano symulacjom numerycznym z wykorzystaniem kwadraturowej metody momentów (QMOM) oraz bezpośredniej kwadraturowej metody momentów (DQMOM).
PL
Praca ta ma na celu analizę możliwości zastosowania bilansu populacji do opisu układów biologicznych. Analiza zastała przeprowadzona na podstawie opisanych w literaturze trzech wybranych bioprocesów: produkcji drożdży w bioreaktorze o działaniu ciągłym, biologicznego oczyszczania ścieków oraz produkcji antybiotyków.
EN
An analysis of potential application of the population balance to describe biological systems is presented in this paper. This analysis was carried out on the basis of described in literature three selected bioprocesses: yeast production in continuous bioreactor, biological wastewa-ter treatment and antibiotics production.
PL
W pracy przedstawiono sposób modelowania lepkości zawiesiny cząstek fraktalopodobnych na przykładzie zawiesiny cząstek syntetycznej krzemionki w wodzie. Lepkość zawiesiny zmieniała się w czasie na wskutek procesu deaglomeracji w jednowymiarowym układzie o stałych naprężeniach hydrodynamicznych. Pokazano też przykład wyników modelowania procesu wytwarzania nanozawiesin za pomocą ultradźwięków.
EN
Modelling of suspension viscosity for suspension of fractal-like agglomerates (fumed silica particles suspended in water) is presented. The suspension viscosity changes due to deagglomeration process carried out in a ID system with constant hydrodynamic stresses. An example of simulation results for nanosuspension preparation using ultrasounds is also presented.
PL
Zaprezentowano podstawy identyfikacji i modelowania kinetyki wzajemnego oddziaływania cząstek w funkcji wybranych zmiennych procesowych z uwzględnieniem współrzędnych definiujących ich fizykalną przestrzeń (położenie, czas).
EN
Theoretical foundations of identification and modelling of particles' interaction kinetics as a function of selected process variables including physical space coordinates (position and time) are presented in the paper.
PL
W pracy przedstawiono dostępne w literaturze metody numeryczne stosowane do rozwiązywania równań bilansu populacji komórek. Metody te zostały podzielone na trzy grupy: metody różnic skończonych, metody widmowe oraz metody elementów skończonych. Scharakteryzowano te metody oraz przedstawiono ich zalety i wady.
EN
Available in literature numeric methods applied to solve the cell population balance equations are presented in this work. The methods are divided into three groups: finite differences methods, spectral methods and finite element methods. These methods are shortly described. Advantages and disadvantages of the methods analysed are shown.
11
PL
Procesy biochemiczne wymagają specyficznego modelowania matematycznego. W pracy przeanalizowano budowę modeli stosowanych do opisu układów biologicznych. Ponadto przedstawiono przykłady dostępnych w literaturze modeli bilansu populacji komórek, różniących się strukturą.
EN
Biochemical processes require specific mathematical modeling. The structure of available in literature models, used in the description of biological systems was analysed in this paper. Moreover, examples of cell population balance models of various structure were considered.
12
Content available remote Drop breakage models for liquid-liquid dispersions in turbulent flows - comparison
EN
In the paper four models of drop breakage in turbulent flow were compared. Breakage models were included to the population balance equation to predict transient drop size distributions. Predicted distributions were compared with experimental data. It was shown that models that take into account the effect of the system scale on breakage (multifractal model and model based on the division of impeller region into isotropic turbulent region and nonisotropic turbulent region) predict drop sizes most properly.
PL
W artykule porównano cztery modele rozpadu kropel w polu burzliwym. Modele rozpadu zostały włączone do równania bilansu populacji w celu przewidywania zmian rozkładów wielkości kropel w czasie. Obliczone rozkłady zostały porównane z rozkładami zmierzonymi. Pokazano, że modele uwzględniające wpływ skali układu na rozpad kropel (model multifraktalny i model oparty na podziale strefy mieszadła na strefy burzliwości izotropowej i nieizotropowej) dają najlepsze rezultaty. Model oparty na podziale stref zawiera jednak aż cztery stałe, które muszą być dobierane dla każdego układu. Stosunkowo dobrze rozmiary kropel mogą być również przewidziane za pomocą modelu Coulaloglou i Tavlaridesa. Model Martineza-Bazan przewiduje krople o rząd wielkości za duże.
13
Content available remote Application of population balances to study complex particulate processes
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.
14
Content available remote Micromixing effects in precipitation - Application of CFD
EN
The process of precipitation of solid products from two liquid ionic solutions is interpreted theoretically and simulated using PDF closure procedure developed earlier by the authors. The process is described using statistically averaged balance equations including species balances for the reactants and the population balance for particles. The method enables the particle size to be predicted and compared with the experimental data. The criteria for either including or neglecting micromixing effects in modeling are presented and discussed.
EN
Shear flows of particulate suspensions are modelled using aggregation, breakage and restructuring models as well as relations for effective viscosity of the suspension, and CFD simulations. A complex model based on suspension structure and employing the quadrature method of moments is formulated. Results of numerical simulations are presented for laminar and turbulent flows.
EN
Fundamentals of the numerical modelling of multiphase flows have been presented. In particular, the porous body, vol-ume-of-fluid, Eulerian-Eulerian, Eulerian-Lagrangian models along with the population balance for the dispersed phase elements were described.
PL
W pracy badano efekty działania naprężeń burzliwych na agregaty komórek roślinnych w kulturze zawiesinowej prowadzonej w reaktorze okresowym typu Rushtona. Przedstawiono wyniki doświadczalne oraz wyniki modelowania historii populacji agregatów komórek roślinnych w bioreaktorze. Niehomogeniczność burzliwości w skali makro modelowano przy użyciu modeli wielostrefowych, zaś niehomogeniczność w skali mikro modelowano wykorzystując model multifraktalny. Ponieważ niemożliwe jest obecnie bezpośrednie powiązanie złożonej kinetyki wzrostu i rozpadu agregatów komórek roślinnych z modelem CFD ze względu na konieczny, bardzo długi czas obliczeń, dlatego w pracy wykorzystano modelowanie wielostrefowe, a pakiet CFD (Fluent) użyto jedynie do określenia pola przepływów oraz własności burzliwości. Wyniki CFD weryfikowano za pomocą pomiarów LDA. Zaproponowane modele dobrze opisywały ewolucję rozmiaru agregatów komórek roślinnych.
EN
The work included investigations on the effects of turbulent stresses on the aggregates of vegetable cells in suspension culture carried out in a Rushton periodic reactor. The findings of experimental investigations and the results of modeling the population history of vegetable cell aggregates in a bioreactor were presented. The turbulence non-homogeneity on a macro-scale was modelled using multi-zone models, whereas the non-homogeneity on a micro-scale was modelled using a multi-fraction model. Due to the necessary long course of calculation it is now impossible to combine directly the complex kinetics of growth and disintegration of vegetable cell aggregates with the CFD model, therefore, the multi-zone modeling was used for the purposes of this experiment, and the CFD (fluent) packet was merely used to determine the flow field and the properties of turbulence. The CFD results were verified by LDA measurements. The proposed models well represented the evolution of vegetable-cell aggregate size.
EN
Numerical modelling of the breakage process of liquid drops in a Kenics static mixer under turbulent flow conditions is presented. The drop size distribution at the outlet from the static mixer is determined by solving the moment version of the population balance linked to the drop size distribution.
19
Content available remote Production of w/o emulsions in an ultrasonic field
EN
The article presents basic research results for production of water/alcohol mixture system emulsions under ultrasonic irradiation. The examined issues were the influence of disperse phase hold-up, ultrasonic waves on alcohol systems. The diversity of breakage and coalescence frequencies of disperse phase droplets was examined.
PL
W niniejszej pracy przestawiono wyniki badań wytwarzania emulsji dla układu woda-mieszanina alkoholi za pomocą energii ultradźwięków. Wielkość kropel fazy rozproszonej mierzono fotograficznie oraz za pomocą kamery video. Badano wpływ stopnia zatrzymania fazy rozproszonej, fal ultradźwiękowych, czasu nadźwiękawiania na hydrodynamikę układów ciecz-ciecz oraz oceniano zróżnicowanie częstości rozpadu i koalescencji. Mechanizmy tych zjawisk nie są w pełni wyjaśnione, zatem przewidywanie rozkładu wielkości kropel w układach dyspersyjnych opiera się na modelach, których parametry określa się doświadczalnie. Do opisu zjawisk rozpadu i koalescencji wykorzystano model bilansu populacji Coulalogloua i Tavlaridesa.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.