Czasopismo | GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA | Rocznik 2017 - zeszyt 2

Modelowanie numeryczne procesu mieszania w wydzielonych komorach fermentacyjnych

10.15199/17.2017.2.8

Bogdan Gicala

nr katalogowy: 103931
10.15199/17.2017.2.8

W artykule przybliżono zagadnienie modelowania przepływu przy zastosowaniu numerycznej mechaniki płynów, jako metody wspomagającej dobór mieszadła do wydzielonej komory fermentacyjnej biologicznej oczyszczalni ścieków. Opisano skrótowo podstawy teoretyczne i metodologię modelowania. Przedstawiono przykładowe wyniki modelowania pola prędkości, mocy mieszania, sił osiowych pochodzących od wirników mieszadeł dla rzeczywistej pracującej wydzielonej komory fermentacyjnej. Symulacje przeprowadzono dla stanu ustalonego i nieustalonego, z uwzględnieniem nienewtonowskich właściwości mieszanego medium. Zastosowano model lepkości Herschel-Bulkley’a. Parametry modelu przyjęto na podstawie danych literaturowych. Przedstawiono wyniki symulacji dla dwuwirnikowego mieszadła pionowego, zainstalowanego w wydzielonej komorze fermentacyjnej z dnem stożkowym. Wyniki obliczeń pola prędkości w zbiorniku przedstawiono w formie wykresów konturowych prędkości.1. Wstęp Intensywność mieszania i rozkład prędkości mają kluczowe znaczenie dla prawidłowego przebiegu procesów w wydzielonych komorach fermentacyjnych biologicznych oczyszczalni ścieków, co z kolei rzutuje na ilość wydzielanego biogazu, a tym samym sprawność energetyczną instalacji. Zadaniem mieszadła jest równomierne rozprowadzenie substancji odżywczych, zapobieganie sedymentacji cząstek stałych, ujednorodnienie temperatury. Prawidłowy dobór mieszadeł, ze względu na moc zainstalowaną oraz usytuowanie w komorze fermentacyjnej jest trudny przede wszystkim ze względu na złożone właściwości reologiczne mieszanego medium. Medium poddawane fermentacji ma cechy płynu nienewtonowskiego, tzn. jego lepkość pozorna zależy od szybkości ścinania. Obliczanie na drodze analitycznej mocy mieszania, sił działających na mieszadło i elementy konstrukcji, czy też określenie pola prędkości w zbiorniku fermentacyjnym jest zagadnieniem często wymagającym przeprowadzenia eksperymentów w skali półtechnicznej. Is[...]

Bibliografia

[1] Ansys Inc. 2011. Ansys Fluent v 14.0 Theory guide. Ansys Inc.
[2] Batchelor, G.K. 1967. “An Introduction to Fluid Dynamics." In An Introduction to Fluid Dynamics, by G.K. Batchelor. Cambridge: Cambridge Univ.Press.
[3] Flora Markis, Jean-Christophe Baudez, Rajarathinam Parthasarathy, Paul Slatter, Nicky Eshtiaghi. 2014. “Rheological characterisation of primary and secondary sludge: Impact of solids concentration." Chemical Engineering Journal: 526-537.
[4] Reynolds W.C. 1987. “Fundamentals of turbulence for turbulence modeling and simulation." Lecture Notes for Von Karman Institute Agard Report No. 755.
[5] Shih T.H, W.W Liou, A. Shabir, Z. Yang, and J. Zhu. 1995. “A New k-e Eddy- Viscosity Model for High Reynolds Number Turbulent Flows - Model Development and Validation." Computers Fluids, 24(3): 227-238.
[6] Spalding B.E. Launder and D.B. 1972. “Lectures in Mathematical Models of Turbulence." London: Academic Press

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 103931 "Modelowanie numeryczne pr..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - e-zeszyt (pdf) 2017-2 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	30.00 zł

Prenumerata

GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

360.00 zł

GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - papierowa prenumerata roczna	432.00 zł brutto 400.00 zł netto 32.00 zł VAT (stawka VAT 8%)
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

474.00 zł

GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	552.00 zł brutto 511.11 zł netto 40.89 zł VAT (stawka VAT 8%)

552.00 zł

Zeszyt

2017-2

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma