Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A qualitative study of mixing a fluid inside a mechanical mixer with the effect of thermal buoyancy

Hassouni Souad, Laidoudi Houssem, Makinde Oluwole Daniel, Bouzit Mohamed, Boumediene Haddou

Archives of Thermodynamics

|

2023

|

Vol. 44, no 1

105--119

EN

This paper is concerned with the rotational motion of the impeller and the thermal buoyancy within a mechanical mixer. The task was investigated numerically using the ANSYS-CFX simulator. The programmer is based on the finite volume method to solve the differential equations of fluid motion and heat transfer. The impeller has hot surfaces while the vessel has cold walls. The rotational movement of the impeller was controlled by the Reynolds number, while the intensity of the thermal buoyancy effect was controlled by the Richardson number. The equations were solved for a steady flow. After analyzing the results of this research, we were able to conclude that there is no effect of the values of Richardson number on the power number. Also, with the presence of the thermal buoyancy effect, the quality of the fluid mixing becomes more important. The increasing Richardson number increases the value of the Nusselt number of the impeller.

2

Studies of a mixing process induced by a rotating magnetic field with the application of magnetic particles

Rakoczy Rafał, Kordas Marian, Markowska-Szczupak Agata, Konopacki Maciej, Augustyniak Adrian, Jabłońska Joanna, Paszkiewicz Oliwia, Dubrowska Kamila, Story Grzegorz, Story Anna, Ziętarska Katarzyna, Sołoducha Dawid, Borowski Tomasz, Roszak Marta, Grygorcewicz Bartłomiej, Dołęgowska Barbara

Chemical and Process Engineering

|

2021

|

Vol. 42, nr 2

157-–172

EN

We demonstrate in this study that a rotating magnetic field (RMF) and spinning magnetic particles using this kind of magnetic field give rise to a motion mechanism capable of triggering mixing effect in liquids. In this experimental work two mixing mechanisms were used, magnetohydrodynamics due to the Lorentz force and mixing due to magnetic particles under the action of RMF, acted upon by the Kelvin force. To evidence these mechanisms, we report mixing time measured during the neutralization process (weak acid-strong base) under the action of RMF with and without magnetic particles. The efficiency of the mixing process was enhanced by a maximum of 6.5% and 12.8% owing to the application of RMF and the synergistic effect of magnetic field and magnetic particles, respectively

3

Mixing of brine waste in Puck Bay (the south Baltic Sea) in the light of in-situ measurements

Robakiewicz M.

Oceanological and Hydrobiological Studies

|

2016

|

Vol. 45, No. 1

42--54

EN

In the north-eastern part of Poland, the underground gas stores are being constructed by diluting salt deposits. Brine, a by-product of the technology applied, is discharged into the coastal waters of the south Baltic Sea by a system of diffusers. To assess the intensity of brine mixing in the near-field of the discharge installation, a monitoring program was carried out. The results demonstrated that under the mildly dynamic conditions of Puck Bay, the discharge of brine (saturation 250 kg m-3, discharge 300 m3 h-1) leads to salinity excess below 0.5 PSU. For parameters of a real brine discharge, the dilution coefficient estimated by formulas derived from analytical solutions, predictive models and laboratory experiments for stagnant water conditions, varied in the range of 123÷360. The dilution coefficient value estimated on the basis of measurements was 1.27÷3.72 times higher than its value obtained by the use of predictive models, while estimated by formulas obtained from laboratory experiments was in the range of 1.41÷2.26 of the dilution coefficient based on measurements.

4

The mixing analysis of non-newtonian fluids supported by CFD numerical simulation

Dembicki D., Spadło M., Woźniak P.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2016

|

Vol. 61, nr 2

17--20

EN

The article describes the problem of mixing process analysis of non-Newtonian fluids supported by CFD numerical simulation. To introduce the analysis method of the mixing process a series of numerical experiments was carried out exemplified by vessel equipped with two types of agitator with rotary coil. There was shown velocity magnitude distribution in two perpendicular cutting planes and velocity profiles for both constructional agitator solutions. Moreover, it was provided comparative analysis, which showed impact of viscosity and rotation velocity of agitator on nature of the mixing process.

PL

W artykule przedstawiono problematykę analizy procesu mieszania cieczy nienewtonowskich z wykorzystaniem symulacji numerycznej CFD. Celem prezentacji sposobu analizy zjawisk towarzyszących mieszaniu przeprowadzono serię eksperymentów numerycznych na przykładzie zbiornika wyposażonego w dwa warianty mieszadła wężownicowego. Przedstawiono mapy prędkości chwilowych mieszanej cieczy w wybranych płaszczyznach oraz profile prędkości dla obu rozwiązań konstrukcyjnych mieszadeł. Ponadto, dokonano analizy porównawczej obrazującej wpływ lepkości cieczy oraz prędkości obrotowej zespołu mieszającego na charakter procesu mieszania.

5

Koncepcja badań eksperymentalnych procesu mieszania materiałów ziarnistych polidyspersyjnych w aparacie bębnowym

Malek K.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2014

|

z. 104

113-116

EN

This paper presents the concept of research of the mixing process of polydisperse granular filled in the rotating drum. The device used on the test, methodology of research and analysis have been discussed. These studies will determine the operating conditions of the rotating drum at different processes, depending on their destination.

6

The influence of mixing process on wastewater treatment

Chowaniec K., Fryźlewicz-Kozak B.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2014

|

R. 111, z. 2-Ch

3--10

EN

The paper deals with an influence of an aeration time on morphology of an activated sludge and Chemical Oxygen Demand (COD). The sludge tested came from a treatment plant belonging to a food industry factory.

PL

W artykule przedstawiono wpływ czasu napowietrzania na morfologię osadu czynnego oraz na chemiczne zapotrzebowanie na tlen. Badany materiał pochodził z zakładowej oczyszczalni przemysłu spożywczego.

7

Studies of a mixing process by using the various types of magnetic particles as active micro-stirrers

Konopacki M., Frąckowiak A., Tabero P., Fijałkowski K., Rakoczy R.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2014

|

R. 111, z. 2-Ch

45--54

EN

The main purpose of this report is to present the effect of various types of magnetic particles on the mixing time. The magnetic particle may be treated as a miniaturized mixer and it may offer a unique, alternative approach to mixing. The obtained results suggest, that the mixing time under the rotating magnetic field (RMF) may be worked by using the relation between the mixing time number and the modified Reynolds number.

PL

Głównym celem pracy jest przedstawienie wyników dotyczących procesu mieszania z zastosowaniem wirującego pola magnetycznego i cząstek magnetycznych. Uzyskane wyniki zostały przedstawione w formie relacji wiążącej bezwymiarowy czas mieszania i modyfikowaną liczbę Reynoldsa.

8

Analysis of a mixing process induced by a rotating magnetic field by means of the dimensional analysis

Story G., Kordas M., Rakoczy R.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2014

|

R. 111, z. 2-Ch

135--145

EN

The main objective of this work is to study the effect of rotating magnetic field (RMF) on the hydrodynamic conditions in the mixed liquid. The dimensional analysis of Navier-Stokes equations including the Lorenz force allows describing the analyzed process by using the relationships basing on the dimensionless numbers. The comparison between the obtained results and the experimental investigations is carried out. It was found a strong correlation between the velocity field and the magnetic induction or electrical conductivity of fluid.

PL

Głównym celem pracy było zbadanie wpływu wirującego pola magnetycznego na warunki hydrodynamiczne panujące mieszalniku. Przeprowadzono analizę wymiarową równania Naviera-Stokesa, włączając siły Lorenza. Na podstawie wyprowadzonych zależności wyznaczono obwodową prędkość cieczy poddanej wpływom wirującego pola magnetycznego. Uzyskane wartości potwierdzono doświadczalnie. Wyniki przedstawiono w postaci map prędkości. Stwierdzono silną zależność pomiędzy wartościami prędkości a indukcją magnetyczną i przewodnością elektryczną płynu.

9

Badania przemysłowego mieszalnika do wytwarzania zawiesin wysokorozdrobnionych materiałów mineralnych w wodzie

Latuszek T., Włodarczyk M.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2012

|

R. 5, nr 11

39-53

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań mieszalnika, zaprojektowanego do wymieszania w krótkim czasie kilku składników mineralnych o dużym rozdrobnieniu w środowisku wody. Potrzeba stosowania takiego mieszalnika występuje między innymi w przemysłowej produkcji autoklawizowanego betonu komórkowego. Wśród składników mieszanych były cement i wapno, w sposób znaczący zmieniające właściwości mieszaniny w czasie mieszania. W trakcie realizacji pracy sprawdzono skuteczność różnych rozwiązań mieszadeł.

EN

The article presents the results of tests carried out on a mixer designed for quick blending of several fine-ground mineral ingredients in water. This type of mixers are intended to be used in industry-scale production of autoclaved aerated concrete. Cement and lime, one of many ingredients mixed together during the tests, were found to significantly alter the properties of the mixture throughout the mixing process. A variety of different mixer design solutions were tested for performance.

10

Hierarchiczny system sterowania procesem mieszania. Implementacja sprzętowa i badania testowe

Błaszkiewicz K., Biniecki P., Piotrowski R.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2012

|

R. 16, nr 7-8

90-96

PL

Proces mieszania często występuje w różnych gałęziach przemysłu. W artykule rozważane jest sporządzanie mieszaniny aceton-octan etylu. Podstawowym celem jest uzyskanie właściwego stopnia jednorodności mieszaniny. W artykule zbudowano model matematyczny procesu mieszania i zaprojektowano warstwowy system sterowania. Składa się on z nadrzędnego regulatora rozmytego oraz warstwy bezpośredniej z regulatorami typu PID i sterowaniem binarnym. Przeprowadzono badania testowe działania układu sterowania w strukturze sprzętowej i dokonano analizy uzyskanych wyników sterowania.

EN

Mixing process is very often used in many various fields of industry. In this paper the mixture of acetone and ethyl acetate is considered. Desire is to achieve proper homogeneity of mixture. The paper presents mathematical model of mixing process and designed two-layer structure of control system. The fuzzy controller is implemented in upper layer. Direct layer consists of PID controllers and binary control. Control system is tested by simulation for hardware in the loop control system. The control results are analyzed.

11

Ocena przydatności adaptacyjnych technik parametrów do wspomagania procesu wytwarzania kompozytów aluminium-włókna ceramiczne

Durak J., Wojtaszek M.

Kompozyty

|

2010

|

R. 10, nr 4

301-306

PL

Przeprowadzono testową ocenę możliwości technik adaptacyjnych do estymacji korzystnych oraz ekonomicznych parametrów procesu formowania kompozytów w układzie cząstki stopu aluminium-cząstki ceramiczne. Jako informacje wyjściowe do przeprowadzenia testowej analizy wykorzystano wyniki pomiarów wytrzymałości na rozciąganie próbek tworzyw kompozytowych na osnowie aluminium umocnionych włóknami ceramicznymi. Próbki o zmiennym udziale objętościowym włókien były wykonane z użyciem technologii metalurgii proszków oraz przeróbki plastycznej. Wykorzystano w tym celu procesy mieszania składników, prasowania w temperaturze pokojowej proszku osnowy i mieszanin oraz wyciskania na gorąco wyprasek w warunkach izotermicznych. Wyciskanie było przeprowadzone przy różnych wartościach współczynnika wyciskania i temperatury. Wyniki badań wytrzymałości na rozciąganie tworzyw zastosowano jako bazę danych do testowej analizy z wykorzystaniem metod opartych na narzędziach statystycznych i na sztucznej inteligencji. Do statystycznej analizy zastosowano metodę krzywych regresji, spośród narzędzi sztucznej inteligencji wykorzystano adaptacyjny neuronowo-rozmyty system wnioskowania ANFIS. Dane otrzymane w wyniku badań wartości wytrzymałości na rozciąganie okazały się wystarczające do przeprowadzenia testowej analizy. Stwierdzono zgodność wyników otrzymanych w rezultacie zastosowania proponowanej metody ANFIS z wynikami metody statystycznej, co potwierdza przydatność tego rozwiązania do wspomagania projektowania materiałów kompozytowych. Oszacowano udział objętościowy włókien właściwy dla uzyskania najwyższej wartości parametru Rm, który dla przyjętych komponentów i technologii powinien wynosić od 4,0 do 5,5% obj.

EN

An attempt to assess the possibility of adaptive techniques to estimate the beneficial and economic parameters of the forming process of composite particles in the system aluminum alloy-ceramic particles was carried out. As the input parameters for the computer analysis, the results of measurements of tensile strength of composite plastic samples in the warp of aluminium reinforced with ceramic fibres were used. Samples with different volume share of fibres were made using powder metallurgy technology and the forming processing. Blending process, pressing of powder and mixtures at room temperature, and hot extrusion of compacts realized in isother-mal conditions for this purpose were used. Extrusion was carried out at different values of extrusion ratio and temperature. Results of studies on the effects of chemical composition, temperature and extrusion ratio on tensile strength of materials were used as the database to carry out the test analysis, using statistical and artificial intelligence methods. Dependence of Rm on the share volume of fibers was estimated using curvilinear regression and adaptive neurofuzzy inference system ANFIS. This approach arose from the fact that in modern control systems to better examine the methods based on neural networks, due to the higher speed operation and flexibility. Therefore it was assumed that the proposed comparison will give information about the possibility of their use in place of classical solutions. Based on the results of the analysis, authors concluded that the data obtained from tests of tensile strength measurements, witch amount was 72, were proved to be sufficient to carry out a test analysis using adaptive neurofuzzy inference system. It has been found highly compatibility of results obtained based on the proposed ANFIS method, with the results of the classical statistical analysis, carried out using the regression curves, which confirms the usefulness of this solution for computer aided design of composite materials. Based on a test analysis using the adaptive neurofuzzy system, the Rm parameter achieves the highest values when the participation of fibres in composite were between 4.0 and 5.5% by volume. The results obtain-ed confirm the adaptive techniques allow for automated correction of predefined relationship between the input parameters such as time and speed of mixing, the mixture composition, extrusion temperature, and output such as strength or density of the sample after the bench press.

12

Metoda oceny mieszarki pasz sypkich

Chyt P., Karbowy A.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2009

|

R. 17, nr 2

107-114

PL

Przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych na mieszarce z pionowym elementem roboczym, w której wytwarzano pasze pełnoporcjowe dla trzody chlewnej. Do określenia stopnia zmieszania zastosowano metodę z wykorzystaniem wyróżnika. Na podstawie badań określono całkowity czas prowadzenia procesu mieszania.

EN

Paper presented the results of testing the mixer with vertical working element, used to preparation of complete feed mixtures for pigs. To determine the degree of mixing loose feeds the method based on microtracers application was used. Test results enabled determination of the total time for mixing process duration.

13

Badanie i analiza metodą logiki rozmytej parametrów procesu mieszania pod kątem poprawy własności kompozytów otrzymanych z proszków

Wojtaszek M., Durak J., Pernal F.

Kompozyty

|

2009

|

R. 9, nr 4

327-331

PL

Zastosowano analizę za pomocą logiki rozmytej w roli narzędzia, pozwalającego na szybki dobór korzystnych i ekonomicznych parametrów procesu mieszania składników kompozytu w układzie cząstki stopu aluminium-cząstki ceramiczne. Do komputerowej analizy wykorzystano dane eksperymentalne. Materiałem osnowy był proszek stopu Al17Si5Fe3 Cu1,1Mg0,6Zr, o kulistym kształcie i średnicy cząstek < 40 žm, a fazą umacniającą cząstki węglika krzemu o objętości względnej 10%. Mieszanie składników prowadzono przy prędkości obrotowej mieszalnika 0,2 i 0,9 s-1 w czasie od 5 do 60 minut. Z przygotowanych mieszanin wykonano kompozyty, stosując w tym celu technologię zagęszczania na gorąco w matrycach zamkniętych w warunkach izotermicznych. Ocenie poddano wybrane własności kompozytów oraz przeprowadzono obserwacje ich mikrostruktur. Otrzymane zależności między przyjętymi do badań parametrami mieszania a określonymi na drodze eksperymentu własnościami wyrobów oraz jakością struktury użyto jako dane do analizy. Do ich uzupełnienia wykorzystano informacje na temat charakterystyki procesu mieszania, rozumiane jako tak zwana wiedza eksperta. Źródłem tych informacji była wiedza oparta na wynikach prowadzonych wcześniej badań oraz analizie literatury tematycznej. Przeprowadzono testową analizę z wykorzystaniem pakietu Fuzzy Toolbox, będącego częścią programu Matlab. Na podstawie jej wyników oszacowano kombinacje parametrów procesu mieszania, które umożliwiają równomierne rozprowadzenie fazy umacniającej w osnowie kompozytu.

EN

The fuzzy logic method was used as a tool for quick choice of optimal and economic parameters of the mixing process in aluminium alloy particles-ceramic particles system. Experiments were the source of the input data for computer analysis. Al17Si5Fe3Cu1.1Mg0.6Zr alloy powder, with particles of diameter below 40 žm, was used as a matrix. Particles of silicon carbide (10%) were used as a reinforcing phase. Mixing of components was carried out using several rotation speeds and mixing times. The samples of the composite were prepared from obtained mixtures by hot-compaction in a closed die at 500°C in isothermal conditions. Microstructural examinations of obtained composites were carried out and selected properties of samples were evaluated. The correct distribution of particles of the reinforcing phase in the matrix was reached at rotational speed 0.9 s-1 and mixing time 45 min. For the composites prepared by hot compaction with these parameters, favourable properties and their smallest dispersion were found and the particles of reinforcing phase were uniformly distributed. Prolongation of mixing time, at the rotation speed mentioned above, didn't lead to amelioration of the product's properties. For the rotation speed equal to 0.2 s-1, an attempt of optimal time determination wasn't successful. For this purpose, a method based on knowledge engineering was proposed. The obtained relations between the parameters of mixing process and properties of the final products were used as input data for the analysis. Information about mixing process characteristics, in knowledge engineering called expert's knowledge, were the complementary data. The source of this information was the experience based on previous experiments and the data found in the literature. A set of data was prepared, which, from the point of view of knowledge engineering, was incomplete and uncertain, because a part of those data wasn't verified by experiments. Those data could be used for quick estimation of the mixing process parameters for future experiments with compound characteristics similar to those used in this experiment. A fuzzy reasoning was carried out using Fuzzy Toolbox program, which is a part of Matlab software. The mixing time for the rotation speed 0.2 s-1 was estimated to be about 80 minutes.

14

Wpływ mieszania na właściwości reologiczne układu ciecz-ciecz

Hapanowicz J.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2001

|

T. 22, z. 3C

507--512

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości reologicznych ciekłego układu dyspersyjnego wytwarzanego w zbiorniku mieszadłem mechanicznym. Ciekłą mieszaninę niejednorodną tworzyła woda i oleje o różnych właściwościach fizycznych. Mieszanie realizowano dla układów o różnym udziale składników, kontrolując jednocześnie przebieg procesu. Opracowano równania podające związki pomiędzy parametrami reologicznymi rozproszonego układu ciecz-ciecz, a warunkami jego wytworzenia.

EN

The results of investigations of rheology parameters of liquid-liquid system have been presented. The non-continuous mixtures were prepared using water and oils in the vessel with a six-blade turbine mixer. The rheology of liquid-liquid mixture has been investigated using rotation type rheometer. On the basis of the investigations the equations determining relation between the parameters k and n of “power-law" model and terms of dispersed of mixtures have been formulated.

15

Wpływ kształtu przegród na proces mieszania zawiesin

Broniarz-Press L., Trybus A.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2001

|

T. 22, z. 3B

271--276

PL

Badano wpływ kształtu przegród na proces mieszania zawiesin. Badania wykonano dla trzech typów przegród. Wykazano, że zastosowanie przegród rurowych w mieszalniku powoduje obniżenie mocy mieszania oraz krytycznych obrotów mieszadła charakterystycznych dla wytwarzania zawiesiny, co pozwala je uznać jako najbardziej korzystne rozwiązanie spośród przetestowanych.

EN

The effect of the baffle shape on the suspending in agitated system is investigated. Three various types of construction have been tested. The application of tubular baffles in a tank makes possible to reduce the critical suspension speed. This fact permits to recommend the tubular shape of baffles as the most efficient from the tested ones.

16

Zmienność mineralizacji wód górnokredowych Gorzanowa

Kiełczawa B.

Przegląd Geologiczny

|

2000

|

Vol. 48, nr 12

1195-1199

PL

Wody zmineralizowane Gorzanowa, mimo zróżnicowania stopnia mineralizacji charakteryzują się stałością względnego składu jonowego. W ukształtowanym typie hydrochemicznym wody, HCO_3-Ca(-Na) wyróżniono dwie grupy wód. Oznaczono je napodstawie zawartości jonów Mg^+2, SO_4 i Cl. Omawiane wody stanowią mieszaninę dwóch rodzajów wód: słabo zmineralizowanej wody najplytszego horyzontu lub wody bezpośredniej infiltracji i wody mineralnej głębokiego krążenia. Procentowy udział wód słabo zmineralizowanych w obrębie całego złoża wynosi od min. 2,5% do max. 77,8%. W dłuższym okresie obserwacji zauważa się zmienność udziału składowej słabo zmineralizowanej w poszczególnych ujęciach.

EN

Mineral waters from Gorzanów are characterized by stability of their relative ion composition. In a hydrochemical type of water, two groups can be distinguished. They are marked according to their ion contents (Mg*2, SO4'2 and Cl~). Waters from wells in Gorzanów are a mixture of highly mineralized deep circulation waters and infiltration waters. The participation of infiltration waters in the whole deposit is between 2,5% and 77,8%. With research time the lability of low mineralized waters participation in Gorzanów intakes can be observed.