Czasopismo | PRZEMYSŁ CHEMICZNY | Rocznik 2019 - zeszyt 9

Analiza pracy cyrkulacyjnego wirnikowego urządzenia do dezintegracji substratów biologicznych przed procesem fermentacji metanowej z zastosowaniem technik CFD

The analysis of operating conditions of circulating rotor device for disintegration of biological substrates before the methane fermentation with use of CFD techniques

10.15199/62.2019.9.20

nr katalogowy: 122270
10.15199/62.2019.9.20

Streszczenie

Zaprezentowano koncepcję cyrkulacyjnego, wirnikowego dezintegratora przeznaczonego do obróbki substratów biologicznych (m.in. osadów ściekowych) przed procesem ich fermentacji metanowej. Prezentowane urządzenie stanowi wersję rozwojową przepływowego dezintegratora hydrodynamicznego. Zaprojektowane urządzenie niszczy strukturę osadów ściekowych oraz innych substratów biologicznych, wykorzystując do tego celu zjawisko kawitacji. Dzięki konstrukcji podwójnego cylindra umożliwia cyrkulację wewnętrzną czynnika, przy jednoczesnym braku wpływu na przepływowy charakter urządzenia. Zaprezentowano również wybrane wyniki obliczeń przepływowych dezintegratora realizowane z wykorzystaniem numerycz-nej mechaniki płynów. W tym celu przygotowano model matematyczny procesów przepływowych, który zaimplementowano do programu typu CFD (computational fluid dynamics). Do realizacji obliczeń wykorzystano komercyjne oprogramowanie Ansys Fluent. Na podstawie uzyskanych wyników modelowania dokonano analizy pracy urządzenia, w szczególności wpływu prędkości obrotowej na tworzenie się stref obniżonego ciśnienia, kluczowych dla wystąpienia kawitacji, w całej objętości roboczej urządzenia. Zaobserwowano, że proces kawitacji zachodzi w wyprofilowanych kanałach w obszarze wirnika oraz w okolicy podstawy żeber.

Abstract

Rotational disintegrator was designed for the treatment of bid. substrates (including sewage sludge) before the MeH fermentation. It was a more advanced version of a flow hydrodynamic disintegrator, where cavitation phenomena occurred. They contributed to a breakdown of the structure of sewage sludge and biol. substrates. The internal circulation of the medium did not change the flow character of the system thanks to the double cylinder design. A computational model of the fluid dynamics was developed and then implemented to the com. Ansys Fluent software. The rotational speed was found to be crucial for decreasing the pressure needed for the cavitation occurred in channels milled in the rotor volume and in the areas around the base of the ribs.

Bibliografia

[1] M. Stępień, P. Krawczyk, M. Wołowicz, A. Mikołajczak, Rynek Energii 2018, 138, nr 5, 15.
[2] M. Żubrowska-Sudoł, J. Podedworna, P. Krawczyk, J. Walczak, Gaz Woda Tech. Sanitarna 2013, 87, nr 12, 496
[3] W. Jędral, Pompy Pompownie 2018, nr 1, 20.
[4] Zgł. pat. pol. WP-84/JW/3766/18 (2018).
[5] Pat. USA US5522553 (1994).
[6] Pat. USA US6402065 (1998).
[7] ANSYS Inc., Ansys Fluent, Moving zones.
[8] M. Domagała, Metodyka modelowania zaworów maksymalnych bezpośredniego działania, Rozprawa doktorska, Kraków 2007 r.
[9] J.F. Thompson, Z.U.A. Warsi, Numerical Grid Generation, Foundations and Applications, North Holl 1985.
[10] J.H. Ferziger, M. Peric, Computational methods for fluid dynamics, Springer Verlag, 2002.
[11] Praca zbiorowa, Handbook of computational fluid mechanics, (red. Roger Peyret), Academic Press, 1996.

Zeszyt


PRZEMYSŁ CHEMICZNY - e-zeszyt (pdf) 2019-9 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Open Access

Zeszyt

2019-9

Twój Koszyk

Zeszyt

Prenumerata

Open Access

Zeszyt

Czasopisma