Lokální rychlost disipace turbulentní energie v míchaných reaktorech & bioreaktorech
Cíle projektu
Modelování disperzních procesů, flokulace a míry segregace v míchaných chemických reaktorech jsou v turbulentní oblasti založeny na Kolmogorovově teorii, ve které je základním parametrem lokální rychlost disipace turbulentní energie e. V současné době jezvětšování měřítka míchaných nádob založeno na předpokladu e/N3.d2~ konst., odvozeného na základě empirického předpokladu, že fluktuační rychlost u´ ~ Nd a integrální délkové měřítko L ~ d. Předpoklad L ~ d byl ověřen pouze v úzkém rozsahu míchacího ReMpředevším změnou otáček. Experimentální výsledky v oblasti velkých Re neodpovídají předpokladu L ~ d a naznačují, že L může záviset také na Re. Prokázání tohoto zjištění by znamenalo změnu teorie míchání a změnu modelování míchacích zařízení. Odpověď mohou dát jen experimenty provedené v plně turbulentně míchané vsádce na zařízení o průměrech alespoň od 0,3 do 0,5 m. Současně bude navržena teorie, která experimentální výsledky vysvětlí. Práce přispěje jak k teorii turbulence a validaci CFD výpočtů, takke zpřesnění návrhu průmyslových zařízení.
Klíčová slova
mixingturbulenceagitatedvessellocalturbulentenergydissipationrateturbulentenergyspectrumRushtonturbine6-PBT
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 15 (SGA02012GA-ST)
Hlavní účastníci
—
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
P101-12-2274
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Local rate of turbulent energy dissipation in agitated reactors & bioreactors
Anotace anglicky
Modeling of dispersion processes, flocculation and the extent of segregation in a turbulent regime is based on the Kolmogorov theory and on the local dissipation rate of turbulent energy e as the basic parameter. The scale up of agitated reactors is nowadays based on the postulate e/N3.d2 ~ const. that was derived on following empirical assumptions: fluctuation velocity u´~ Nd and integral length scale L ~ d. The assumption L ~ d has been experimentally verified in narrow impeller Re range only, changing of Re by changing the impeller speed N. Experimental results obtained in large vessels are inconsistent with the assumption L ~ d. It seems that L can also depend on Re. Evidence of this hypothesis would change scale up of industrial mixers. The hypothesis can be tested only by experimental measurements in a fully turbulent regime in vessels at least 0.3 to 0.5 m in diameter. A theory explaining the experimental results will be proposed. The results will supplement present-day mixing theory and can beapplied for scaling up mechanically agitated vessels and for CFD validation.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
CI - Průmyslová chemie a chemické inženýrství
CEP - vedlejší obor
JP - Průmyslové procesy a zpracování
CEP - další vedlejší obor
BK - Mechanika tekutin
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
20401 - Chemical engineering (plants, products)
20402 - Chemical process engineering
20501 - Materials engineering
20705 - Remote sensing
20706 - Marine engineering, sea vessels
20707 - Ocean engineering
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Cílem projektu bylo teoretické a experimentální studium hydrodynamiky proudění v nádobách míchaných míchadlem. Bylo dosaženo několika výsledků týkajících se hydrodynamiky turbulentního toku. Údaje uvedené v závěrečné kartě projektu jsou adekvátní. Výsle?
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2012
Ukončení řešení
31. 12. 2014
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
3. 6. 2014
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP15-GA0-GA-U/01:1
Datum dodání záznamu
22. 5. 2015
Finance
Celkové uznané náklady
6 220 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
6 220 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
6 220 tis. Kč
Statní podpora
6 220 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
CI - Průmyslová chemie a chemické inženýrství
Doba řešení
01. 01. 2012 - 31. 12. 2014