Numerical investigation of stirred tank hydrodynamics
Karıştırma tankı hidrodinamiğinin nümerik incelenmesi
- Tez No: 173095
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. YUSUF ULUDAĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Karıştırmalı Tank, Karıştırma, Rushton Karıştıcı, Hesaplamalı Akışkan Dinamiği, Çoklu Referans Düzlemi, Stirred Tank, Mixing, Rushton Turbine, Computational Fluid Dynamics (CFD), Multiple Frame of Reference IV
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
öz KARIŞTIRMA TANKI HİDRODİNAMİĞİNİN NÜMERİK İNCELENMESİ Yapıcı, Kerim Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Bölümü Danışmanı: Y.Doç.Dr. Yusuf Uludağ Eylül 2003, 92 sayfa Karıştırmalı tanklarda karıştırma sürecinin hidrodinamiği üzerine teorik bir çalışma yapılmıştır. Çalışmanın temel amacı hem laminer hem de turbulent akış rejimlerinde kinci yerleştirilmiş düz tabanlı silindirik tankta altı kanatçıklı Rushton tip karıştırıcı ile oluşturulan akış profili ve güç harcamasının nitel ve nicel incelenmesidir. Akış süreçlerinin karakterize edilmesinde kullanılan deneysel teknikler hem fazla zaman gerektirir hem de pahalıdır. Bu sebeplerden dolayı, hesaplamalı akışkan dinamiği alternatif bir metod olarak görülebilir. Bu çalışmada akış profili ve güç harcamaları bir paket program olan FASTEST kullanılarak elde edilmiştir. Bu program da Navier-Stokes eşitliklerinin çözümü için tam korunumlu ikinci dereceden sonlu hacimler metodu kullanılmaktadır. Karıştırmalı tankın kaçınılmaz olarak zamana bağlı geometrisinin simülasyonu, çoklu referans düzlemi yaklaşımı ile yapılmıştır. Bu çalışmada sayısal yöntemlerle bulunan akış alanı literatürdeki deneysel sonuçlarla uyum içerisindedir. Rushton tip karıştırıcının ağırlıklı olarak radyal jet- akışı ve birisi karıştırıcı düzleminin üzerinde diğeride altında olmak üzere iki anaKincinin radyal ve açısal hızlar üzerindeki etkisi ayrıca incelenmiştir. Kinci kullanılmayan sistemde aynı radyal pozisyonda açısal hızın radyal hızdan daha büyük olduğu görülmüştür. Bir karıştırıcı performans özelliği olan güç sayısının yayınlanmış deneysel sonuçlarla uyum içinde olduğu bulunmuştur. Ayrıca güç sayısının ağırlıklı olarak kinci genişliğinden etkilendiği ve artan kinci genişliği ile arttığı bulunmuştur. Sonuç olarak, çoklu referans düzlemi karıştırmalı tanklarda akış özellikleri ve güç sayısının tahmini için uygun bir yaklaşımdır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT NUMERICAL INVESTIGATION OF STIRRED TANK HYDRODYNAMICS Yapıcı, Kerim M.Sc, Department of Chemical engineering Supervisor: Ass.Prof.Dr. Yusuf Uludağ September 2003, 92 pages A theoretical study on the hydrodynamics of mixing processes in stirred tanks is described. The primary objective of this study is to investigate flow field and power consumption generated by the six blades Rushton turbine impeller in baffled, flat-bottom cylindrical tank both at laminar and turbulent flow regime both qualitatively and quantitatively. Experimental techniques are expensive and time consuming in characterizing mixing processes. For these reasons, computational fluid dynamics (CFD) has been considered as an alternative method. In this study, the velocity field and power requirement are obtained using FASTEST, which is a CFD package. It employs a folly conservative second order finite volume method for the solution of Navier-Stokes equations. The inherently time-dependent geometry of stirred vessel is simulated by a multiple frame of reference approach. The flow field obtained numerically agrees well with those published experimental measurements. It is shown that Rushton turbine impeller creates predominantly radial jet flow pattern and produces two main recirculation flows one above and the other below the impeller plane. Throughout the tank impeller plane 111speed and almost decreases linearly with increase in radial distance. Effect of the baffling on the radial and tangential velocities is also investigated. It is seen that tangential velocity is larger than radial velocity at the same radial position in unbaffled system. An overall impeller performance characteristic like power number is also found to be in agreement with the published experimental data. Also power number is mainly affected by the baffle length and increase with increase in baffle length. It is concluded that multiple frame of reference approach is suitable for the prediction of flow pattern and power number in stirred tank.
Benzer Tezler
- Diesel motorları yakıt püskürtme sistemlerinin dinamik simülasyonu
Başlık çevirisi yok
İRFAN KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ BORAT
- İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELTEM ASLI NARTER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Barajların hacim-verim ilişkisi üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MEHMET KILIÇARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TEFARUK HAKTANIR
- A Decision support system for planning standby garbage collection trucks
Yedek çöp toplama kamyonlarının planlanması için bir karar destek sistemi
GÜLSER HACISALİHOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİM DOĞRUSÖZ
- Regresyon analizi ve Türkiye üzerine bir deneme buğday üretiminin tahmini
Başlık çevirisi yok
MACİT MESUT ÖZMEN
- Akaryakıtla çalışan endüstriyel tav fırınlarında yanma, sıcaklık ve basıncın optimum kontrolu
Optimum control of combustion temperature and pressure in industrial tempering furnaces working with fuel-oil
MEHMET EROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YÜCEL ERCAN