zbiornik z dwoma mieszadłami, hydrodynamika, wydajność przepływu cieczy, przepływ międzystopniowy, model obszarowy (CMA)
dual impeller vessel, hydrodynamics, liquid flow rate, inter-stage (exchange) flow rate, compartment model approach (CMA)
W pracy przedstawiono analizę hydrodynamiki procesu mieszania cieczy w mieszalniku, wyposażonym w dwa mieszadła umieszczone na wspólnym wale napędowym, o orientacji pionowej. Opisano wpływ konstrukcji mieszadeł i ich wzajemnego usytuowania na przepływ cieczy w zbiorniku. Badaniami objęto cztery różne konstrukcje mieszadeł, z których złożono sześć zestawów, składających się z dwóch takich samych lub różnych mieszadeł. Położenie górnego mieszadła w zbiorniku było zmieniane. Sumarycznie przebadano dwadzieścia cztery przypadki. W zbiorniku budowy cylindrycznej, wypełnionym cieczą badawczą i wyposażonym w cztery przegrody, zmierzono lokalne prędkości cieczy - chwilowe, średnie i fluktuacyjne. Pomiarów prędkości dokonano przy użyciu dwukanałowego anemometru laserowego. W oparciu o wyniki pomiarów wyznaczono: moce mieszania, wydajności pompowania oraz wydajności przepływu cyrkulacyjnego cieczy, generowane przez poszczególne zestawy mieszadeł. Wyznaczono również sprawność hydrauliczną zestawów mieszadeł oraz intensywność burzliwości. Do analizy hydrodynamiki mieszania wykorzystano obszarowy model procesu mieszania (CMA). W oparciu o założenia modelu, wyznaczono wydajności przepływów międzystopniowych, granice występowania poszczególnych obszarów cyrkulacyjnych w zbiorniku oraz opisano dwuwymiarowy schemat przenoszenia elementu cieczy. W ostatnim rozdziale pracy dokonano oceny sześciu badanych zestawów mieszadeł.
The analysis of the hydrodynamics of liquid mixing process, in the mixing vessel equipped with two impellers assembled on a common drive shaft of vertical orientation, was presented in the dissertation. The influence of the geometry of impellers and their relative position on the liquid flow in the vessel, was described. Four impellers of different geometries were used in the study and composed in the six different dual sets, consisting of two identical or two different impellers. The position of the upper impeller in the tank was changed. In total, twenty four cases were examined. The local liquid velocities - instantaneous, average and fluctuation were measured in the cylindrical tank, equipped with four baffles and filled with the test liquid. The liquid velocity measurements were performed with use of a two-channel laser anemometer. On the base of the measurement results, the power inputs, pumping flow rates and the circulation flow rates, generated by each dual set, were determined. There were also determined the hydraulic efficiency of dual sets and the turbulence intensity. The compartment model approach (CMA) was used for the analysis of the hydrodynamics of mixing process. Based on the model assumptions, the inter-stage flow rates as well as the limits of different compartments in the tank, were determined and the two-dimensional chart of liquid element transport was described. The last chapter contains the final rating of six examined dual impeller sets.
