Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Modeling of the dispersed system's behavior in turbulent flow

Magda Sywilska

Abstract

Liquid-liquid dispersed systems, as well as liquid-solid ones play a vital part in many industrial processes such as: crystallization, precipitation, liquid-liquid extraction, polymerization or granulation. The thesis is theoretically-computational in its character and the focus is on description of solids and droplets behavior that are in two-phase dispersed systems. In the theoretical part the types of dispersed systems and processes that involve mixing of two-phase systems were considered. Moreover, the types of flow with a particular focus on turbulent flow, Kolmogorov’s theory and intermittency phenomenon were described. Population balance equation for solids and droplets as well as its solution methods were presented. The focus was mainly on quadrature method of moments, used to solve this equation. Finally, various examples of functions describing aggregation or coalescence and breakage were presented. In the computational part several processes taking place during mechanical mixing or fluidized flow in two-phase systems were considered: fluidized bed granulation, flocculation, drop breakage and coalescence in a stirred tank. Programs in C++ language enabling to solve population balance equation and establish the changes in solid and drop size in time were worked out. The models of aggregation (coalescence) and breakage that were available in the literature were used. The results of the calculations were compared with the experimental data from the literature.
Record ID
WUT90fb1621bb4041a1916a100017f6e6c8
Diploma type
Master of Science
Author
Magda Sywilska (FCPE) Magda Sywilska,, Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE)
Title in Polish
Modelowanie zachowania układów rozproszonych w przepływie burzliwym
Supervisor
Wioletta Podgórska (FCPE/DCRED) Wioletta Podgórska,, Department of Chemical Reactor Engineering and Dynamics (FCPE/DCRED)Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE)
Certifying unit
Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE)
Affiliation unit
Department of Chemical Reactor Engineering and Dynamics (FCPE/DCRED)
Study subject / specialization
, Inżynieria Chemiczna i Procesowa
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
01-02-2012
Issue date (year)
2012
Pages
74
Internal identifier
DICHP-2081
Reviewers
Wioletta Podgórska (FCPE/DCRED) Wioletta Podgórska,, Department of Chemical Reactor Engineering and Dynamics (FCPE/DCRED)Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE) Piotr Grzybowski (FCPE/CIPE) Piotr Grzybowski,, Chair of Integrated Process Engineering (FCPE/CIPE)Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE)
Keywords in Polish
-
Keywords in English
-
Abstract in Polish
Układy rozproszone zarówno ciecz-ciecz jak i ciecz-ciało stałe odgrywają istotną rolę w wielu procesach przemysłowych takich, jak krystalizacja, precypitacja, ekstrakcja ciecz-ciecz, polimeryzacja czy granulacja. Przedstawiona praca ma charakter teoretyczno-obliczeniowy i skupiono się w niej na opisie zachowań cząstek stałych i kropel znajdujących się w dwufazowych układach rozproszonych. W części przeglądowej zapoznano się z rodzajami układów rozproszonych oraz z procesami, w których dochodzi do mieszania układów dwufazowych. Opisano również rodzaje przepływów ze szczególnym uwzględnieniem przepływu burzliwego, teorii Kołmogorowa i zjawiska intermitencji. Przedstawiono równanie bilansu populacji zarówno dla cząstek stałych, jak i dla kropel oraz przedstawiono metody jego rozwiązania. Skupiono się głównie na kwadraturowej metodzie momentów, używanej do rozwiązywania tego równania w części obliczeniowej. Na koniec podano różne przykłady funkcji opisujących agregację lub koalescencję oraz rozpad. W części obliczeniowej rozważono szereg procesów zachodzących podczas mieszania mechanicznego lub przepływu fluidalnego a układach dwufazowych: granulację w złożu fluidalnym, flokulację, rozpad i koalescencję kropel w mieszalniku. Opracowano programy w języku C++ pozwalające rozwiązać równanie bilansu populacji i określić zmiany wielkości ziaren i kropel w czasie. Wykorzystano modele procesów agregacji (koalescencji) i rozpadu dostępne w literaturze. Wyniki obliczeń porównano z wynikami doświadczeń zaczerpniętymi z literatury.
File
  • File: 1
    Modelowanie zachowania układów rozproszonych w przepływie bu.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 2891

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/master/WUT90fb1621bb4041a1916a100017f6e6c8/
URN
urn:pw-repo:WUT90fb1621bb4041a1916a100017f6e6c8

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page