Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Prędkość krytyczna przejścia ruchu laminarnego w turbulentny na przykładzie przepływu mieszaniny węglowo-wodnej w rurociągach

Luo R., Xia J., Sobota J.

Ochrona Środowiska

|

2018

|

Vol. 40, nr 1

51--55

PL

Transport hydrauliczny rurociągami należy do najbardziej niezawodnych i ekonomicznie uzasadnionych rodzajów transportu. Z uwagi na jego walory ekologiczne i estetyczne, jest także preferowanym rozwiązaniem w inżynierii środowiska. Przesyłanie rurociągami mieszanin zawierających znaczne ilości zawiesin wymaga określenia ich właściwości reologicznych, na podstawie których można przyjąć odpowiedni model reologiczny. Wyznaczony na podstawie badań model reologiczny pozwala z kolei na poprawne obliczenie strat hydraulicznych podczas przepływu danej mieszaniny w instalacji przemysłowej. Jednym z istotnych problemów występujących podczas przepływu mieszanin w rurociągach jest ustalenie momentu przejścia ruchu laminarnego w turbulentny, bowiem transport odbywający się w zakresie tego ruchu charakteryzuje się znacząco większym zapotrzebowaniem na energię. W pracy przedstawiono rezultaty badań przepływu mieszaniny węglowo-wodnej (pył węgla kamiennego z wodą) o stężeniu objętościowym 43÷53% i gęstości 1 176÷1 217 kg/m3 w rurociągach o średnicy 21÷47 mm. Badana mieszanina miała cechy reologiczne, które opisuje dwuparametrowy model Binghama. Rezultaty badań eksperymentalnych były następnie podstawą do analizy zachowania się mieszaniny w czasie przejścia z ruchu laminarnego do turbulentnego w rurociągach o średnicach 21 mm i 29 mm podczas przepływu mieszaniny węglowo-wodnej o stężeniu objętościowym wynoszącym 43%. W tym celu przeprowadzono analizę porównawcza kilku metod określenia prędkości krytycznej przejścia ruchu laminarnego w turbulentny, przy czym do określenia wartości prędkości krytycznej zaproponowano wykorzystanie różnych definicji liczby Reynolsdsa. Na tej podstawie obliczono wartości prędkości krytycznej ze wzorów różnych autorów oraz przy założeniu, że strefa przejściowa pomiędzy przepływem laminarnym i turbulentnym zawarta jest w przedziale wartości liczby Reynoldsa od 2000 do 4000.

EN

Pipeline hydrotransport belongs to the most reliable and economically justified modes of transport. Due to its ecological and aesthetic values, it is also the preferred solution in environmental engineering. Transport of mixtures with significant amounts of suspensions requires determination of their rheological properties to adopt an appropriate rheological model. The rheological model determined on the basis of research allows then for the correct calculation of hydraulic losses during the flow of a given mixture through industrial installation. One of the major challenges regarding the flow of mixtures through pipelines is determination of transition point at which laminar traffic changes into turbulent, because transport under turbulent flow is characterized by significantly higher energy demand. The flow study results for the coal-water mixture (bituminous coal dust) with volume concentration of 43–53% and 1 176–1 217 kg/m3 density in the pipelines of 21–47 mm diameter were presented. The rheological features of the mixture under testing were described by the Bingham two-parameter model. Results of the experiments were the basis for analyzing the behavior of the coal-water mixture with 43% volume concentration in 21 and 29 mm pipelines during transition from laminar to turbulent flow. For this purpose, a comparative analysis of several methods for determining critical velocity of the laminar-turbulent transition was carried out. In order to determine the critical velocity value, application of various definitions of Reynolds number was proposed. On this basis, the critical velocity value was calculated from the formulas by different authors and with the assumption that transition zone between laminar and turbulent flow was in the range of Reynolds number from Re = 2000 to Re = 4000.

2

Optimization of geometric parameters of a ribbon impeller

Kuncewicz C., Stelmach J.

Chemical and Process Engineering

|

2017

|

Vol. 38, nr 3

491--502

EN

Geometric parameters of a ribbon impeller were optimized on the basis of numerical calculations obtained from the solution of our own 3D/2D hybrid model. The optimization was made taking into account mixing power and homogenization time for ribbon impellers with a different number of ribbons and width operating in a laminar motion for Newtonian fluid. Due to minimum mixing energy required to stir a unit volume of liquid the most efficient impeller appeared to be that with one ribbon of width equal to 0.1 to 0.15 of the mixing vessel diameter. Impellers with more than one ribbon needed much higher mixing power but did not increase significantly secondary circulation in the vessel. These impellers increased first of all primary circulation, i.e. they increased only circular motion of liquid in the vessel.

3

Verification of a 3d/2d hybrid model for laminar mixing range

Kuncewicz C., Pietrzykowski M.

Chemical and Process Engineering

|

2010

|

Vol. 31, z. 2

303-315

EN

A 3D/2D model, formulated previously, of flat-blade, turbine and anchor impellers for laminar mixing has been experimentally verified. Experimental and model velocity distributions have been compared as well as similar values concerning the mixing power. Good conformity of all compared values was attained.

PL

Przedstawiono weryfikację doświadczalną opracowanego wcześniej modelu 3D/2D dla mieszadeł turbinowo-łopatkowych, turbinowych oraz mieszadeł kotwicowych. Porównano doświadczalny i modelowy rozkłady prędkości oraz podobne wartości dotyczące mocy mieszania. Uzyskano zadowalającą zgodność wszystkich porównywanych wielkości.

4

Rozkład prędkości cieczy w mieszalniku w ruchu laminarnym dla mieszadeł turbinowo-łopatkowych o łopatkach pochylonych

Kuncewicz C., Pietrzykowski M.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2001

|

T. 22, z. 1

135-152

PL

Zbadano zgodność doświadczalnych rozkładów prędkości w mieszalniku z wartościami teoretycznymi obliczonymi na podstawie modelu dotyczącego przepływu cieczy w mieszalniku w ruchu laminarnym dla mieszadeł turbinowo-łopatkowych o łopatkach pochylonych [8]. Porównano rozkłady prędkości obwodowych oraz osiowych w mieszalniku dla sześciu mieszadeł o różnych parametrach geometrycznych i różnych parametrach pracy. Uzyskano dobrą zgodność obu porównywanych wielkości. Na podstawie modelu obliczono również wydajność pompowania mieszadeł i porównano ją z danymi literaturowymi.

EN

Agreement of experimental liquid velocity distributions in the tank and theoretical values calculated on the basis of a model of liquid flow in the tank with a pitched-blade impeller in a laminar motion [8] was investigated. Peripheral and axial velocity distributions in the tank with 6 impellers of different geometrical parameters and various operating parameters were compared. Good agreement of compared values was obtained. On the basis of the model the pumping efficiency of impellers was calculated and compared with literature data.

5

Modelowanie hydrodynamiki mieszalnika dla mieszadeł wstęgowych pracujących w ruchu laminarnym

Kuncewicz C., Pietrzykowski M., Szulc K.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2001

|

T. 22, z. 3

461-481

PL

Opracowano dwuwymiarowy model hydrodynamiczny przepływu cieczy w mieszalniku dla mieszadeł wstęgowych pracujących w ruchu laminarnym. W modelu tym założono brak rozkładu prędkości w mieszalniku w kierunku obwodowym. Obszar mieszadła potraktowano jako obszar szczególny, w którym uwzględniono wzajemne oddziaływanie wstęgi mieszadła oraz cieczy. W wyniku symulacji komputerowych uzyskano numeryczne rozwiązanie układu równań ruchu oraz równania ciągłości. Z rozwiązania modelu można obliczyć rozkład trzech składowych prędkości w mieszalniku, moc mieszania, wielkość sił osiowych oraz cyrkulację pierwotna i wtórną w mieszalniku. Wyznaczono również doświadczalnie rozkład prędkości obwodowych i osiowych, moc mieszania oraz wartości sił osiowych działających na wstęgę mieszadła. Wykazywały one zadowalającą zgodność z wartościami teoretycznymi.

EN

A two-dimensional hydrodynamic model of liquid flow in the tank for ribbon impellers operating in a laminar regime is proposed. It is assumed that there is no velocity distribution in the tank in the peripheral direction. The impeller region is treated as a special region where relationships between the impeller ribbon and liquid are taken into account. As a result of computer simulations, a numerical solution of the system of motion equations and continuity equations was obtained. The model solution can be used to calculate the distribution of three velocity components in the tank, power demand, axial forces and primary and secondary circulation in the tank. Peripheral and axial velocity distributions, power demand and axial forces acting upon the impeller ribbon were also determined in the study. They revealed satisfactory agreement with theoretical values.

6

Badanie laminarnego ruchu cieczy lepkiej poprzez rozwiązanie zagadnienia odwrotnego dla równania przewodnictwa ciepła

Ciałkowski M., Frąckowiak A.

Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka

|

2000

|

nr 117, vol. 1

29-34

PL

W pracy przedstawiono rozwiązanie przepływu płaskiego cieczy lepkiej jako zagadnienie odwrotne dla równania parabolicznego (przewodnictwa ciepła) z nieznaną harmoniczną funkcją źródła. Funkcję tę wyznaczono ze znanego warunku brzegowego. Rozkład funkcji prądu Ψ wyznaczono poprzez jej aproksymację w całym obszarze przez funkcje poliharmoniczne.

EN

The paper presents solution of a plane flow of viscous liquid as an inverse problem for parabolic equation (heat conduction equation) with a harmonic source function. The function is derived from a known boundary condition. Distribution of stream function Ψ is determined by its approximation within the whole range by means of polyharmonic functions.