Lokální rychlost disipace turbulentní energie v míchaných reaktorech & bioreaktorech


Číslo projektuP101/12/2274 GA ČR
Externí řešitelprof. Ing. Pavel Ditl, DrSc.
SpoluřešitelIng. Bohuš Kysela, Ph.D.
Období2012 - 2014

Popis

Modelování disperzních procesů, flokulace a míry segregace v míchaných chemických reaktorech jsou v turbulentní oblasti založeny na Kolmogorovově teorii, ve které je základním parametrem lokální rychlost disipace turbulentní energie ε. V současné době je zvětšování měřítka míchaných nádob založeno na předpokladu ε/N3.d2 ~ konst., odvozeného na základě empirického předpokladu, že fluktuační rychlost u’ ~ Nd a integrální délkové měřítko Λ ~ d. Předpoklad Λ  ~d byl ověřen pouze v úzkém rozsahu míchacího ReM především změnou otáček. Experimentální výsledky v oblasti velkých Re neodpovídají předpokladu Λ ~ d a naznačují, že Λ může záviset také na Re. Prokázání tohoto zjištění by znamenalo změnu teorie míchání a změnu modelování míchacích zařízení. Odpověď mohou dát jenom experimenty provedené v plně turbulentně míchané vsázce na zařízení o průměrech alespoň od 0,3 do 0,5 m. Současně bude navržena teorie, která experimentální výsledky vysvětlí. Práce přispěje jak k teorii turbulence a validaci CFD výpočtů, tak ke zpřesnění návrhu průmyslových zařízení.