Kare şeklindeki bir mini kanaldaki kalma süresi dağılımının analitik modellenmesi ve nümerik incelenmesi
Numerical investigation and analytical modelling of liquid phase residence time distribution for bubble train flow through a square mini-channel
- Tez No: 245226
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HAKAN SERHAD SOYHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 156
Özet
Dar kanallarda gaz-sıvı akışları için bilinen bir akış tipi olan kabarcık dizisi akışında (veya Taylor akışı) kanal kesitinin neredeyse tamamını dolduran ardışık uzun kabarcıklar benzer eksenel hızla hareket ederler ve birbirlerinden sıvı akış-ara-bölmeleri (liquid slug) ile ayrılırlar. Kabarcık dizisi akışı, mikro kabarcık kolonları ve çok fazlı sütun reaktörler gibi cihazlar için pratik öneme sahiptir. Kalma süresi dağılımı (residence time distribution, RTD), reaksiyon bileşenlerinin karıştırma davranışları ve akış hakkında bilgi verdiğinden ve böylece kimyasal reaktörlerde reaksiyon ürünlerini ve seçiciliği etkilediğinden, sıvı faz RTD'sinin bilinmesi her iki cihaz için de oldukça önemlidir.Bu çalışmada, kare şeklindeki bir mini kanalda, basınç gradyanı ve kaldırma kuvvetinin etken olduğu laminer kabarcık dizisi akışının sıvı faz RTD'si nümerik simülasyonlarla belirlenmiştir. Akışkan hacmi metodu (VOF) tabanlı simülasyonlarda, hidrodinamiklerin bir kabarcık ve bir sıvı akış-ara-bölmesinden oluşan tek bir birim hücre vasıtasıyla tanımlandığı ideal kabarcık dizisi akışı dikkate alınmıştır. Nümerik olarak belirlenen birim hücre RTD'si daha önce sunulan bir analitik model yaklaşımıyla ifade edilebilirken, burada bu model hem yukarı hem aşağı eş yönlü akış için geçerli olacak şekilde geliştirilmiştir. Seri şekilde n tane benzer birim hücre için RTD modeli, (n-1) katlı konvolüsyon prosedürü kullanılarak birim hücre RTD modelinden elde edilmiştir. Geliştirilen model tek bir birim hücrenin nümerik RTD eğrisine oldukça uygunken, konvolüsyon tabanlı bu modelin uyumu çoklu birim hücreler için daha yetersizdir ve ileriki çalışmalarda geliştirilmelidir.
Özet (Çeviri)
Bubble train flow (BTF) (or Taylor flow) is a common flow pattern in gas-liquid flows through narrow channels. It consists of a sequence of elongated bubbles that fill almost the entire channel cross section, travel with the similar axial velocity and are separated by liquid slugs. BTF is of practical importance, e.g. for micro bubble columns and multiphase monolith reactors. For both devices, the knowledge of the liquid phase residence time distribution (RTD) is of great importance since the RTD provides information about the flow and mixing behaviour of reaction components and thus determines the yield and selectivity of the chemical reactor.In the present study, the liquid phase RTD in laminar BTF through a square mini-channel driven by a pressure gradient and buoyancy is evaluated from numerical simulations. The simulations with the volume-of-fluid method consider ideal BTF where the hydrodynamics is fully described by a single unit cell consisting of one bubble and one liquid slug. The numerically evaluated unit cell RTD is approximated by an analytical model which has been proposed recently but is improved here to be valid for both co-current upward and co-current downward flow. The model RTD for n identical unit cells in series is obtained from the unit cell RTD model by an (n-1)-fold convolution procedure. While the model developed reasonably fits the numerically evaluated RTD curve of a single unit cell for different flow conditions, the agreement of the convolution-based model for multiple unit cells is less satisfactory and should be improved in future.
Benzer Tezler
- An experimental study into bearing of rigid piled rafts under vertical loads
Rijit kazıklı radyelerin düşey yükler altında taşıması üzerine deneysel bir çalışma
HAYDAR KÜRŞAT TÜRKMEN
Doktora
İngilizce
2008
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET UFUK ERGUN
- Bir yaşlı hizmet merkezine kayıtlı yaşlılarda depresyon demans ve kognitif bozukluk durumları ve etkili faktörler
Depression, dementia and mild cognitive disorders cases for the elderly people registered to a center for elderly people
DENİZ ASLI DOKUZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Halk SağlığıAnkara ÜniversitesiHalk Sağlığı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERDA ÖZYURDA
- Kurum bakımında olan yaşlılarda sanat terapisinin bilişsel durum ve psikolojik iyi oluş üzerine etkisi
The effect of art therapy on cognitive status and psychological well-being in elderly people in institutional care
ÖZGE DEMİREL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
HemşirelikOndokuz Mayıs ÜniversitesiRuh Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OYA SEVCAN ORAK
- Diyabeti olan geriatrik bireylerin fiziksel aktivite düzeyleri
Physical activity levels of geriatric individuals with diabetes
GÜLEN KAVAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
HemşirelikGaziantep ÜniversitesiHemşirelik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZLEM OVAYOLU
- Kontrollü hipotansif anestezide hedef kontrollü propofol infüzyonu ve desfluran ile dengeli genel anestezinin postoperatif kognitif fonksiyonlar üzerine etkilerinin karşılaştırılması
Comparing the effects of target-controlled propofol infusion and balanced general anesthesia with desflurane on postoperative cognitive functions in controlled hypotensive anesthesia
AYŞE ALTUN GEZGEL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2020
Anestezi ve ReanimasyonSağlık Bilimleri ÜniversitesiAnesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
UZMAN FATİH DOĞU GEYİK