Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 30

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  przepływ burzliwy
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available remote Numerical method effect on pressure drop estimation in the Koflo® static mixer
EN
Pressure drop determines the power required to pump the fluid through the mixer and enables the selection of proper pumping device. In the presented paper there was an attempt to determine the pressure drops over a static mixer using CFD methods and to validate the developed model upon the vendor’s correlation. The study involved one-phase flow in the turbulent regime (Re = 1000÷5000). The numerical and experimental approach was obtained using the Koflo® Static Mixer consisted of 12 motionless mixing inserts installed in a pipe. It can be an interesting alternative to the commonly used Kenics type mixers, due to its simpler geometry and much smaller price. In order to perform numerical simulations a suitable model was created and then covered by generated mesh with an optimized number of elements on basis of the Grid Convergence Index (GCI). Turbulence model and other Fluent-solver settings were also selected. Analyzing the resulting data, a good accuracy between the numerical data and pressure drops calculated from manufacturer’s correlation was observed.
PL
Wartość spadku ciśnienia określa moc niezbędną do przetłoczenia płynu przez mieszalnik i umożliwia dobór odpowiedniego urządzenia pompującego. W pracy określono spadki ciśnienia w mieszalniku statycznym metodami CFD oraz dokonano walidacji opracowanego modelu na podstawie korelacji podawanej przez producenta. Rozpatrywano przepływ jednofazowy w reżimie burzliwym (Re = 1000÷5000). Wykorzystano konstrukcję mieszalnika Koflo®, zawierającą 12 nieruchomych elementów mieszających. Stanowi alternatywę dla powszechnie stosowanych mieszalników typu KENICS, ze względu na prostszą geometrię oraz znacznie niższą cenę. Stworzono odpowiedni model obrazujący geometrię mieszalnika i nałożono siatkę numeryczną posiadającą zoptymalizowaną na podstawie współczynnika GCI (Grid Convergence Index) liczbę elementów. Dokonano także doboru modelu turbulencji i pozostałych ustawień solvera Fluent 15. Analizując uzyskane dane zaobserwowano, że spadki ciśnienia uzyskane na drodze symulacji numerycznych są bliskie wartościom obliczonym w oparciu o wzór producenta.
2
Content available remote Prediction of turbulent fluid mixing in corrugated static mixers
EN
This work deals with the analysis of the turbulent flow of Newtonian fluids in pipelines equipped with corrugated plate static mixers. The investigation is carried out by Computational Fluid Dynamics simulations based on the numerical solution of the Reynolds Averaged continuity, momentum and scalar transport equations coupled with the standard k‒ε turbulence model. The mixing characteristics of the SMV mixer in blending two miscible liquids having equal or different density are presented and the effects of different operating conditions are discussed. Finally, the effectiveness of the simulation results to provide guidelines for the optimization of the static mixing operating conditions and design are highlighted.
PL
Niniejszy artykuł poświęcony jest analizie burzliwego przepływu płynów newtonowskich przez przewód wyposażony w mieszalniki statyczne z pofalowanych płyt. Badania przeprowadzono, wykorzystując symulacje CFD oparte na numerycznym rozwiązaniu uśrednionych metodą Reynoldsa równań ciągłości, pędu i skalarnych równań przenoszenia, połączonych ze standardowym modelem burzliwości k‒ε. Charakterystyki mieszania mieszalnika statycznego SMV w procesie mieszania dwóch wzajemnie się mieszających cieczy mających taką samą lub różną gęstość omówiono również wpływ różnych parametrów ruchowych. Na zakończenie przedstawiono efektywność wyników symulacji i ich znaczenie w optymalizacji warunków pracy mieszalników statycznych.
PL
Praca przedstawia wyniki badań eksperymentalnych LDA burzliwego przepływu cieczy w mieszalniku Kenics. Celem badań była próba opisu struktury przepływu burzliwego za pomocą kwantyfikatorów matematycznych: malizy widmowej oraz transformacji falkowej. Na podstawie wyników twierdzono, że ze wzrostem liczby Re wartości średnie E(f) systematycznie wzrastały, czyli poziom fluktuacji w przepływie będzie wzrastał podobnie. \naliza porównawcza widm energetycznych uzyskanych za pomocą obu netod: analizy widmowej oraz transformacji falkowej dała zadowalający vynik, przy czym widma z analizy CWT są wygładzone. Stwierdzono, że ransformata falkowa może być stosowana z powodzeniem w analizie struk- ury burzliwej przepływu.
EN
Results of experimental studies of turbulent fluid flow in a Kenics mixer conducted by means of LDA are presented in the paper. The aim of this study was to describe a turbulent flow structure with the aid of mathematical methods such as spectral analysis and wavelet transform. It was found that the increase of Reynolds number caused a systematic growth of average energy density E{f). Therefore, a level of flow fluctuations should behave similarly. The comparative analysis of power spectra obtained by means of the Fourier and wavelet analyses gave satisfying results. The fluctuations in the wavelet power spectra are smoothed out comparing to those obtained from the Fourier transform. The wavelet transform can be successfully ap¬plied in turbulent flow analysis.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych burzliwego przepływu cieczy w mieszalniku Kenics przeprowadzonych za pomocą LDA. Celem badań było wyznaczenie poziomu wielkości opisujących przepływ burzliwy cieczy w mieszalniku Kenics oraz identyfikacja fluktuacji prędkości. Wyniki badań opracowano statystycznie i przedstawiono w postaci bezwymiarowych rozkładów: vz/v0, vt/v0, vz/v0 oraz k/v02. Na podstawie wyników pomiarów LDA stwierdzono, że rozkłady wartości składowych prędkości zależą od kąta pomiarowego, wysokości pomiarowej oraz w niektórych przypadkach również od liczby Re. Zmiany k/v02 oraz bezwymiarowych profili składowych prędkości wskazują na występowanie fluktuacji prędkości w przepływie o różnej intensywności.
EN
Results of experimental studies of turbulent fluid flow in a Kenics mixer conducted by means of LDA are presented in the paper. The aim of this study was to determine a level of parameters describing turbulent flow in a Kenics mixer and the identification of velocity fluctuations. The results were analyzed statistically and presented as dimensionless radial profiles of vz/v0, vt/v0, vz/v0 and k/v02 On the basis of LDA results, it was noted< that the dimensionless profiles of velocity components are dependent on the measurement angle, height, h/H, and on Re in some cases. The profile of k/v02 and dimensionless profiles of velocity components indicate that veloc ity fluctuations in turbulent flow are of varying intensity
6
Content available remote Modelowanie hydrodynamiki oraz procesu mieszania w mieszalniku Kenics
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.
EN
This paper presents an analysis of the blending characteristics of axial flow high-speed impellers under a turbulent regime of flow of an agitated low viscosity liquid. The conductivity method is used to determine the time course of blending (homogenisation) of miscible liquids in a pilot plant fully baffled mixing vessel, and a torquemeter is used for measuring the impeller power input in the same system. Four-blade and six-blade pitched blade impellers and three high efficiency axial flow impellers are tested for the given degree of homogeneity (98%). The experimental results and also the results of the authors' previous study, in accordance with the theoretical approach described in the literature, show that there is a universal relationship between the impeller power number and the dimensionless blending time, taking into consideration the impeller-to-vessel diameter ratio, independent of the geometry of the axial flow impeller but dependent on the degree of homogeneity. This relationship is found to be valid on a pilot plant scale under a turbulent flow regime of an agitated liquid.
PL
Zaprezentowano badania numeryczne przepływu burzliwego dwufazowego w mieszalniku statycznym Kenics. W badaniach CFD wykorzystano dwa podejścia: symulacji wielkowirowych LES z modelem dynamicznym kinetycznej energii burzliwości skali podsiatkowej (Dynamie Kinetic Energy Subgrid-Scale Model) oraz metodę symulacji URANS z modelem k-s. Symulacje numeryczne przeprowadzono dla dwóch niemiesza-jących się wzajemnie cieczy: wody i oleju silikonowego oraz dla liczby Re = 10 000. Stwierdzono, że wartości emax będą występować na początku i na końcu wkładki Kenics, co oznacza, iż w tej części wkładki będzie występować proces rozbicia kropel.
EN
Results of numerical modelling of two-phase turbulent flow in a Kenics static mixer were presented. The CFD simulations were carried out using two approaches: 1) large eddy simulation with the dynamic kinetic energy subgrid-scale model, and 2) unsteady RANS method with the k-e model. Numerical simulations were carried out for two immiscible liquids: water and silicone oil, and for the Reynolds number of 10 000. It was observed that higher values of s appeared at the beginning and at the end of the mixer inserts for both modelling approaches. Thus, these regions can be interpreted as the regions of the highest breakup intensity.
EN
In this work, numerical modeling of steady state heat and mass transfer is presented. Both laminar and hydrodynamically fully developed turbulent flow in a pipe are shown. Numerical results are compared with values obtained from analytical solution of such problems. The problems under consideration are often denoted as extended Graetz problems. They occur in heat exchangers using liquid metals as working fluid, in cooling systems for electric components or in chemical process lines. Calculations were carried out gradually decreasing the mesh size in order to examine the convergence of numerical method to analytical solution.
EN
The results of modelling of the two-phase turbulent flow of a two-phase, liquid-liquid mixture in a Kenics static mixer were reported. Advanced transient simulations were performed using the large eddy simulation (LES) approach and a broader analysis of the velocity field was carried out. The two-phase flow was modelled employing the Eulerian approach in the pseudo-homogeneous version of the mixture model. Three cases were again considered, which differed by the density of the two phases and the simulations were performed for Reynolds number of 10,000. The LES results for the tangential and radial components were compared with those obtained in the steady-state RANS approach.
PL
Przedstawiono wyniki modelowania przepływu burzliwego dwufazowego typu ciecz-ciecz w mieszalniku statycznym z dziesięcioma wkładkami Kenics. W badaniach numerycznych wykorzystano technikę RANS i URANS dla liczby Reynoldsa, Re równej 10 000. W modelowaniu CFD przepływu dwóch płynów newtonowskich zastosowano podejście pseudohomogeniczne. Porównano wyniki symulacji uzyskanych dla metody RANS i URANS i sformułowano wnioski.
EN
Results of turbulent, two-phase flow simulations in a static Kenics mixer formed by ten inserts are presented. The computational fluid dynamics study was carried out using both the RANS and URANS approaches. Reynolds number was 10 000. The simulation results obtained for the RANS and URANS methods were compared and conclusions drawn.
12
Content available remote Drop coalescence in a turbulent flow factors affecting film drainage
EN
Coalescence of oil droplets in the system containing polyvinyl alcohol as a protective colloid was considered. Analysis of experimental results enables us to suppose that in the system containing 0.001% PVA drop interfaces remain partially mobile, while in the system containing 0.01% PVA droplets are immobilized. Coalescence models have been proposed taking into account intermittent character of turbulence and explain behaviour of droplets.
PL
Rozważono proces koalescencji kropel oleju w układzie zawierającym alkohol poliwinylowy działający jako koloid ochronny. Analiza wyników doświadczalnych pozwala przypuszczać, że w układzie zawierającym 0,001% PVA powierzchnie kropel pozostają częściowo ruchome, natomiast w układzie zawierającym 0,01% PVA powierzchnie kropel są unieruchomione. Zaproponowano modele koalescencji umożliwiające wyjaśnienie zachowania kropel i uwzględniające intermitentny charakter burzliwości.
13
Content available remote Model Testing of Casting Process in Cold-Chamber die Casting Machine
EN
Investigations of filling the model mould cavity (with perpendicular walls) of the casting die by model liquids of various density and viscosity are presented in the paper. Influence of localisation of the inlet system and inlet velocity on the flow character of model liquids of different viscosity in the system of a cold-chamber casting die was tested. Two Newtonian liquids were used as model liquids. They were obtained by adding the proper amount of water to glycerine, one liquid had a viscosity equal 1.39 cSt, corresponding to the viscosity of the liquid aluminium alloy, while the other 9.46 cSt. Observations of the filling process and the piston movement in the chamber recorded by filming constituted the bases for the estimation of the influence of the inlet velocity on the process of casting die filling – with taking into account the pressure, both in the pressing chamber and in the mould. A comparison of the experimental results with the calculated from the Reynolds Number for various viscosities and dimensions of inlet gaps was performed.
PL
W artykule przedstawiono badania zapełniania prostopadłościennej wnęki modelowej formy ciśnieniowej cieczami modelowymi o różnej gęstości i lepkości. Badano wpływ usytuowania układu wlewowego oraz prędkości wlewowej na charakter przepływu cieczy modelowej o różnej lepkosci w układzie zimnokomorowej maszyny ciśnieniowej. Jako ciecze modelowe w badaniach użyte zostały dwie ciecze newtonowskie, uzyskane przez odpowiedni dodatek wody do gliceryny, z których jedna miała lepkość 1,39 cSt, odpowiadającą lepkości płynnego stopu aluminium, natomiast druga lepkość 9,46 cSt. Obserwacje zapełniania oraz ruchu tłoka w komorze prasowania utrwalone za pomocą filmowania stanowiły podstawę do oceny wpływu granicznej prędkości wlewowej na proces zapełniania formy z uwzględnieniem ciśnienia w komorze prasowania i w formie. Przeprowadzono również porównanie wyników eksperymentalnych z rezultatami obliczonymi z liczby Reynoldsa dla różnych lepkości i wymiarów szczelin wlewowych.
EN
Results of analysis of the distribution of kLa coefficient and spatial microscale λii in a two-phase gas-liquid mixer are discussed in the paper. It was proved that the value of kLa depended on the spatial microscale proportional to the axial component of liquid velocity.
EN
Transport processes near the wall region have been analysed on the basis of the global and local characteristics obtained experimentally for a stirred tank equipped with an eccentrically located HE 3 impeller. The effects of the eccentricity and the diameter of the impeller on the axial and angular profiles of the heat and momentum transfer coefficients have been studied within the turbulent regime of the Newtonian liquid flow in the stirred tank. The averaged heat transfer coefficients, shear rates and friction coefficients, as well as power consumption are correlated by means of suitable equations.
PL
Analizowano przebieg procesów transportowych w obszarze przyściennym na podstawie średnich i lokalnych charakterystyk otrzymanych doświadczalnie dla mieszalnika z niecentrycznie umieszczonym mieszadłem HE 3. Zbadano wpływ położenia i średnicy mieszadła na osiowe i kątowe profile współczynników wnikania ciepła i pędu w zakresie burzliwego przepływu cieczy newtonowskiej w mieszalniku. Wyniki badań uśrednionych współczynników wnikania ciepła, szybkości ścinania i współczynników oporu, a także mocy mieszania opisano za pomocą odpowiednich równań.
PL
Zaproponowano metodę modelowania procesu precypitacji w przepływie burzliwym z użyciem płynów w stanie nadkrytycznym. Istotą metody jest połączenie nierównowagowego modelu dyssypacji wa-riancji stężenia z metodą zamknięcia z użyciem momentów warunkowych wykorzystującą funkcję gęsto-ści prawdopodobieństwa beta (PDF). Metoda po zaimplementowaniu do oprogramowania CFD stanowi kompletną procedurę służącą do przewidywania przebiegu procesu precypitacji proszków.
EN
A model of supercritical antisolvent precipitation in turbulent flows has been proposed. The method combines the non-equilibrium model for scalar dissipation with the conditional moment closure based on the Beta PDF. The proposed method has been implemented into the CFD code to constitute the complete procedure for prediction of the course of particle formation processes.
EN
An experimentally obtained set of instantaneous velocity realisations in the near--wall region of the turbulent channel flow is analysed using the wavelet transform technique. Selected notions of the wavelet approach are recalled together with an example of signal analysis. Some ideas of mu Hi resolution analysis are originally explained. Results of the application of the wavelet multiresolution analysis to the velocity field are presented. Velocity fluctuation is decomposed into a nearly-Gaussian background flow and so-called coherent structures that are tentatively identified.
EN
In the paper the experimental results of the two-dimensional intermittency factor measurements are given. The measurements are carried out for the boundary layer of a flat plate with a low turbulence external flow. The two-dimensional character of the intermittency along and across the boundary layer is shown. The three-parameter cumulative function of the Weibull distribution is proposed for the description of the universal one-dimensional intermittency factor.
PL
Przeprowadzono modelowanie z zastosowaniem obliczeniowej dynamiki płynów (CFD) w mieszalniku z mieszadłem turbinowym o pochylonych łopatkach, w zakresie przepływu burzliwego oraz dla siatek numerycznych o różnej gęstości. Średnie wartości składowych stycznej i osiowej prędkości cieczy oraz energii kinetycznej burzliwości w obszarze przyściennym porównano z danymi doświadczalnymi uzyskanymi z anemometrii laserowej.
EN
CFD modelling of the turbulent fluid flow was performed for a stirred tank with a pitched blade turbine impeller, using numerical mesh of different density. The mean values of the tangential and axial velocities along with the turbulent kinetic energy were compared with the experimental data obtained from the laser Doppler anemometry for the tank wall jet.
20
PL
Przedstawiono metodę wyznaczania parametrów wielostrefowego modelu mieszalnika Rushtona, umożliwiającego uwzględnienie wpływu niehomogeniczności dużej skali na proces. Wyniki obliczeń CFD porównano z wynikami pomiarów anemometrycznych .
EN
Method of parameters prediction of multiple-cell model of agitated tank with a Rushton turbine is presented. The model allows taking into account large-scale inhomogeneity on the process. Results of calculations are compared with LDA measurements.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.