Flow resistance of streamlined structures

• Autorzy: Sindera, Katarzyna , Iwaniszyn, Marzena , Korpyś, Mateusz , Suwak, Mikołaj , Kleszcz, Tadeusz , Kołodziej, Andrzej , Gancarczyk, Anna

Warianty tytułu

PL

Opory przepływu struktur opływowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents flow resistance of a new type of catalytic carriers - streamlined structures. They are short-channel structures (short monoliths) of various channel cross-sectional shape. The innovation of the design is channel wall similar to the airfoil profile. The influence of the structure length and the channel cross-sectional shape on flow resistance is presented. The results are also compared with the values for monolith and packed bed.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań oporów przepływu dla nowego rodzaju nośników katalitycznych - struktur opływowych. Wypełnienia te są strukturami krótkokanałowymi (krótkimi monolitami) o różnych kształtach przekroju poprzecznego kanałów. Innowacyjność projektu polega na uformowaniu przekroju ścianek kanałów struktur na podobieństwo profilu skrzydła samolotu. Przedstawiono wpływ długości struktury i kształtu przekroju poprzecznego jej kanałów na opory przepływu oraz porównano wyniki badań z wartościami dla monolitu i złoża usypanego.

Słowa kluczowe

PL

struktury opływowe; struktury krótkokanałowe; opory przepływu

EN

streamlined structures; short-channel structures; flow resistance

• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk
• Rocznik: 2023
• Tom: Nr 27
• Strony: 42--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Sindera, Katarzyna

• Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice,

autor

Iwaniszyn, Marzena

• Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Korpyś, Mateusz

• Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Suwak, Mikołaj

• Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Kleszcz, Tadeusz

• Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Kołodziej, Andrzej

• Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice
• Politechnika Opolska, Wydz. Budownictwa i Architektury, ul. Katowicka 48, 45-061 Opole

autor

Gancarczyk, Anna

• Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Avila P., Montes M., Miro E. E., 2005. Monolithic reactors for environmental applications - A review on preparation technologies. Chem. Eng. J., 109(1-3). DOI: 10.1016/j.cej.2005.02.025.
• [2] Heck R.M., Farrauto R.J., 2001. Automobile exhaust catalysts. Appl. Catal., A., 221(1-2), 443-457. DOI:10.1016/s0926-860x(01)00818-3.
• [3] Kołodziej A., Łojewska J., 2005. Optimization of structured catalyst carriers for VOC combustion. Catal. Today., 105(3-4), 378-384. DOI:10.1016/j.cattod.2005.06.029.
• [4] Shah R.K., London A.L., 1978. Laminar flow forced convection in ducts, Academic Press, New York. DOI:10.1016/B978-0-12-020051-1.50015-2.
• [5] Kołodziej A., Łojewska J., 2007. Short-channel structured reactor for catalytic combustion: Design and evaluation. Chem Eng Process., 46(7), 637-648. DOI:10.1016/j.cep.2006.08.009.
• [6] Kołodziej A., Łojewska J., Ochońska J., Łojewski T., 2011. Short-channel structured reactor: Experiments versus previous theoretical design. Chem Eng Process., 50(8), 869-876. DOI:10.1016/j.cep.2011.05.003.
• [7] Iwaniszyn M., Ochońska J., Gancarczyk A., Jodłowski P. J., Knapik A., Łojewska J., Janowska-Renkas E., Kołodziej A., 2013. Short-Channel Structured Reactor as a Catalytic Afterburner, Top. Catal., 56(1-8), 273-278. DOI:10.1007/s11244-013-9966-8.
• [8] Iwaniszyn M., Ochońska J., Jodłowski P. J., Łojewska J., Kołodziej A., 2012. Very short monoliths of triangular cross-sectional channel shape for fast catalytic reactions, Przemysł Chemiczny 91(7), 1435-1438.
• [9] Kołodziej A., Łojewska J., Iwaniszyn M., Jodłowski P. J., Ochońska J., Rogulska A., Gancarczyk A., Matuszek-Chmurowska A., 2012. Mass transfer and flow resistance for sinusoidal short-channel catalytic internals, Przemysł Chemiczny, 91(10), 2074-2078.
• [10] Sindera K., Iwaniszyn M., Jodłowski P. J., 2021. Momentum Transfer in Short-Channel Structures of Hexagonal Channel Cross-Section Shape: Experiments vs. CFD, Catalysts, 11(9). DOI:10.3390/catal11091036.
• [11] Kołodziej A., Łojewska J., Łojewski T., Iwaniszyn M.,2011. Short-channel structures of triangular cross-section, Int. J. Heat Mass Transfer., 54(15-16), 3291-3295. DOI:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2011.03.058.
• [12] Iwaniszyn M., Jodłowski P. J., Sindera K., Gancarczyk A., Korpyś M., Jedrzejczyk R.J., Kołodziej A., 2021. Entrance effects on forced convective heat transfer in laminar flow through short hexagonal channels: Experimental and CFD study. Chem. Eng. J., 405, 18. DOI:10.1016/j.cej.2020.126635.
• [13] Schlichting H., 1979. Boundary-Layer Theory, 7th edition, New York, McGraw-Hill
• [14] Iwaniszyn M., Piątek. M., Gancarczyk A., Jodłowski P. J., Łojewska J., Kołodziej A., 2017. Flow resistance and heat transfer in short channels of metallic monoliths: Experiments versus CFD. Int. J. Heat Mass Transfer., 109, 778-785. DOI:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.02.019.
• [15] Ergun, S. 1952. Fluid flow through packed columns, Chem. Eng. Prog.48(2), 89-94.
• [16] Hawthorn R.D., 1974. Afterburner catalysis-effects of heat and mass transfer between gas and catalyst surface, AIChE Symp. Ser., 428-438.
• [17] Williams J.L., 2001. Monolith structures, materials, properties and uses. Catal. Today., 69(1-4), 3-9. DOI:10.1016/s0920-5861(01)00348-0.
• [18] Saroha A.K., Nigam K.D.P., 1996. Trickle bed reactors, Rev. Chem. Eng., 12(3-4), 207-347. DOI:10.1515/revce.1996.12.3-4.207.