Przedmiotem pracy były badania eksperymentalne parametrów turbulencji cieczy w smukłym mieszalniku (wysokość napełnienia cieczą równa 1,5 średnicy zbiornika) wyposażonym w dwa mieszadła mechaniczne ... więcej

Przedmiotem pracy były badania eksperymentalne parametrów turbulencji cieczy w smukłym mieszalniku (wysokość napełnienia cieczą równa 1,5 średnicy zbiornika) wyposażonym w dwa mieszadła mechaniczne usytuowane na wspólnym wale. Badanymi parametrami turbulencji były: stopień turbulencji, czasowe i przestrzenne skale turbulencji w tym zarówno mikroskale, jak i makroskale, kinetyczna energia turbulencji oraz dyssypacja kinetycznej energii turbulencji. W pracy analizowano również cyrkulację cieczy powstającą w wyniku nakładania się strumieni przepływów generowanych przez dwa mieszadła. Zmiennymi w trakcie badań były: rodzaj mieszadła (turbinowe tarczowe, turbinowe z łopatkami pochylonymi, hydrofoilowe typu A315, hydrofoilowe typu HE-3), odległość między mieszadłami (zmieniana w granicach od 0,5 do 2 średnic mieszadła) oraz układ mieszadeł na wale (przebadano sześć kombinacji wzajemnego usytuowania dwóch mieszadeł). Parametry turbulencji i cyrkulację przepływu analizowano na podstawie wyników pomiarów chwilowych prędkości cieczy w mieszalniku, dokonanych za pomocą dwukanałowego anemometru laserowego. Badania prowadzono dla w pełni rozwiniętego przepływu burzliwego w zbiorniku. W pracy zaprezentowano opracowaną nową metodę wyznaczania czasowej mikroskali turbulencji na podstawie funkcji autokorelacji. Wielkość lokalnej dyssypacji kinetycznej energii turbulencji wyznaczano na podstawie zależności wynikającej z analizy wymiarowej, jak również na podstawie II hipotezy Kołmogorowa i w oparciu o uzyskane z badań jednowymiarowe spektra energii. Dokonano porównania badanych układów mieszadeł pod kątem maksymalnej intensywności turbulencji, generowanej w mieszalniku.

The goal of the research was the experimental investigations of turbulence parameters during mixing of liquid in a slender stirred vessel (liquid height is equal to 1,5 a tank diameter), equipped with ... więcej

The goal of the research was the experimental investigations of turbulence parameters during mixing of liquid in a slender stirred vessel (liquid height is equal to 1,5 a tank diameter), equipped with two impellers located on the same shaft. The following turbulence parameters were investigated: turbulence intensity, temporal and spatial turbulence scales (micro as well as macro scales), kinetic turbulence energy and dissipation rate. In the research a liquid circulation generated during superposition of flows inducted by two impellers was also analysed. In the experiments the following variables were changed: a type of impeller (standard Rushton turbine, standard pitched blade turbine, hydrofoil impeller of type: Lightnin A315 and Chemineer HE-3), a distance between impellers (in the range of 0,5-2 impeller diameter) and combinations of impellers (the six different combinations of two impellers were examined). The turbulence parameters and flow circulation were analysed on the basis of measurements of instantaneous liquid velocities in the mixing vessel, carried out with the use of the two component laser Doppler anemometer. The measurements were made in the range of fully turbulent flow. In the research a new method - based on an autocorrelation function - for determine of a temporal turbulence microscale is presented. The magnitude of a dissipation rate was determined on the basis of a relationship following from the dimensional analysis and also II Kolmogorow hypothesis, on the strength the energy spectrum from experiments obtained.