اثر زاویه تزریق در اختلاط جتی

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

تبریز، دانشگاه صنعتی سهند، دانشکده مهندسی شیمی، مرکز تحقیقات پدیده‌های انتقال، صندوق پستی 1996 ـ 51335

چکیده

امروزه مخلوط‌کننده‌های جتی به علت داشتن برتری‌هایی در حال جایگزینی با سایر مخلوط‌کننده‌ها در بعضی از کاربردهای صنایع شیمیایی می‌باشند. از این‌رو بررسی پارامترهای تأثیرگذار در این مخلوط‌کننده‌ها دارای اهمیت می‌باشد. در این پژوهش، تأثیر قطر نازل در شدت‌های حجمی‌ متفاوت جریان جت‌شونده و تأثیر زاویه تزریق جت، به‌طور آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. نتیجه ‌های آزمایشگاهی نشان‌ دهنده آن است که برای یک مخزن استوانه‌ای با ضریب شکل برابر یک (1=h/D ) و تزریق جت از مرکز سقف مخزن، افزایش قطر نازل در یک جریان حجمی ثابت منجر به افزایش زمان اختلاط می‌شود، ولی روند بیشتر شدن با افزایش شدت حجمی جریان جت‌شونده، تضعیف می‌شود. همچنین نتیجه‌ ها نشان می‌دهند که زمان اختلاط به زاویه تزریقجت بستگی دارد. تزریق با زاویه 20 و30 درجه از مرکز سقف مخزن، دارای بلندترین طول‌های جت می‌باشند، که بر اساس پژوهش‌های انجام شده قبلی، مبنی بر کاهش زمان اختلاط با افزایش طول جت، کوتاه‌ترین زمان‌های اختلاط را نتیجه نمی‌دهند. این درحالی است که زاویه‌های تزریق 10 و45  درجه دارای کمترین زمان اختلاط می ‌باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] شریعتی نیاسر، مجتبی؛ "مکانیک سیالات برای مهندسان شیمی" ، انتشارات دانشگاه تهران، تابستان 1380، فصل 5، صفحه­های 191 و 192.

[2] Patwardhan A.W., Pandit A.B., Joshi J.B., The Role of Convection And Turbulent Dispersion
in Blending, Chemical Engineering Science, 58, p. 2951 (2003).

[3] Zughbi H.D., Rakib M.A., Mixing In a Fluid Jet Agitated Tank Effect of angle And Elevation And Number of Jets, Chemical Engineering Science, 59, p. 829 (2004).

[4] Rahimi M., Parvareh A., Experimental and CFD Investigation on Mixing by a Jet in a Semi-Industrial Stirred Tank, Chemical Engineering Journal, 115, p. 85 (2005). 

[5] حمیدی، علی اصغر؛ رشتچیان، داود؛ منتظر رحمتی، محمد مهدی؛ "عملیات واحد در مهندسی شیمی"، جلد اول، مرکز نشر دانشگاهی، چاپ اول 1380، فصل 9، صفحه 316-318.

[6]Fossett H., Prosser L.E., The Application of Free Jets to Mixing of Fluid in Bulk, Journal of Institute of Mechanical Engineering, 160, p. 224 (1949).

[7] Lane A.G.C., Rice P., "An Experimental Investigation of Liquid jet Mixing Employing a Vertical Submerged Jet", Industrial Chemistry Engineering Symposium Series No. 64, k1-k14, 1981. 

[8] Lane A.G.C., Rice P., Comparative Assessment of the Performance of the Three Designs for Liquid Jet Mixing, ind. Eng. Chem. Process des. Dev., 21 (4), (1982).

[9] Maruyama T., Ban Y., Mizushina T., Jet Mixing of Fluids in Tanks, Journal of Chemical Engineering of Japan, 15(5), (1982).

[10] Grenville R.K., Tilton J.N., A New Theory Improves the Correlation of Blend Time Data From Turbulent Jet Mixed, Transaction of the Institution of Chemical Engineers, 74A, p. 390 (1996).

[11] Rahimi M., Parvareh A., CFD Study on Mixing by Coupled Jet-Impeller Mixers in a Large Crude Oil Storage Tank, Computers and Chemical Engineering, (2006).