Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/72126
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorยศธนา คุณาทร-
dc.contributor.authorภานุวัฒน์ เพิ่มกรen_US
dc.date.accessioned2021-05-12T02:45:30Z-
dc.date.available2021-05-12T02:45:30Z-
dc.date.issued2020-09-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/72126-
dc.description.abstractMixing capability of the stirred tank reactor depend on fluid flow distribution and propertiesof particles. Understanding of flow characteristics within the tank is important in assessing the performance of the mixing process. This research studied and analyzed the motion characteristics of fluid and particles within a Stirred Tank Reactor ( STR) with 8-blades of Rushton turbines using Computational Fluid Dynamics (CFD). Large Eddy Simulation (LES) are applied to capture the turbulence and the sliding mesh technique ( SM) to simulate the impeller motion. The results at rotational speed 100, 200, and 300 rpm, it shows that the centrifugal force is responsible for generating a flow that flows from the tip of the propeller in the radial velocity. For the Coriolis force occurs after the fluid moves. The Coriolis force which presents after fluid start moving, can be separated into radial and tangential direction. The horizontal motion of fluid change into vertical direction (axial-plane) at the wall of reactor. This fluid distribution creates a mixing characteristic with in the tank. At the mixing continues, the mixing capability decreases because of flow field becomes steady or called bulking motion. The particle motion characterization was observed using the Multiphase Particle-in-Cell ( MP-PIC) method to calculate the movement of 625, 1,250, and 2,500 particles respectively. The particle studies were done on two the rotational speed, those are, 100 and 200 rpm. Particle distribution and mixing efficiency were analyzed by two different schemes: (1) the principle of distribution of all particles on a plane and (2) the principle of the ideal particle distribution on the plane. The initial mixing state, all particles on plane schemes shows higher mixing efficiency then ideal particles on a plane schemes. Both schemes present similar trend of mixing efficiency with time. The mixing efficiency of rotational speed 100 rpm is less than 200 rpm.en_US
dc.language.isootheren_US
dc.publisherเชียงใหม่ : บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่en_US
dc.subjectพลศาสตร์ของไหลen_US
dc.subjectถังกวนen_US
dc.titleการวิเคราะห์ความสามารถในการผสมของถังกวนผสมโดยใช้พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณen_US
dc.title.alternativeAnalysis of Mixing Capability in Stirred Tank Reactor Using Computational Fluid Dynamicsen_US
dc.typeThesis-
thailis.classification.ddc532.05-
thailis.controlvocab.thashพลศาสตร์ของไหล-
thailis.controlvocab.thashถังกวน -- พลศาสตร์ของไหล-
thailis.controlvocab.thashความปั่นป่วน (กลศาสตร์)-
thailis.controlvocab.thashวิศวกรรมเครื่องกล-
thesis.degreemasteren_US
thesis.description.thaiAbstractความสามารถในการกวนผสมของเครื่องปฏิกรณ์แบบถังกวนผสมจะขึ้นอยู่กับลักษณะการไหลภายในและคุณสมบัติของอนุภาค การเข้าใจถึงลักษณะการไหลภายในถังจึงเป็นสิ่งสำคัญในการประเมินประสิทธิภาพการทำงานของกระบวนการกวนผสม งานวิจัยนี้ได้ศึกษาและวิเคราะห์ลักษณะการเคลื่อนที่ของของไหลและอนุภาคภายในเครื่องปฏิกรณ์แบบถังกวนที่ใช้ใบพัดแบบ Rushton จำนวน 8 ใบพัด ด้วยพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ โดยใช้แบบจำลองความปั่นป่วนแบบการไหลวนขนาดใหญ่ และใช้เทคนิคกริดเลื่อนในการจาลองการเคลื่อนที่ของใบพัด ผลการทดสอบที่ความเร็วรอบใบพัด 100, 200 และ 300 rpm พบว่าแรงหนีศูนย์กลางจะทาหน้าที่สร้างกระแสการไหลพุ่งออกจากปลายใบพัดในทิศตามความเร็วในแนวรัศมี สาหรับแรงโคริโอลิสจะเกิดขึ้นหลังจากของไหลเคลื่อนที่และสามารถแยกทิศทางการเคลื่อนที่ได้เป็นทิศทางตามความเร็วในแนวรัศมีที่จะถูกนำไปรวมเข้ากับแรงหนีศูนย์ และทิศทางตามความเร็วในแนวสัมผัสที่เป็นตัวกำหนดลักษณะการไหลแบบหมุนวนภายในถังกวนผสม กระแสการไหลในแนวระนาบเหล่าเมื่อพุ่งชนกับผนังของถังกวนจะเปลี่ยนทิศทางการไหลไปตามความเร็วการไหลในแนวดิ่งทำให้เกิดการไหลแบบกวนผสม เมื่อทำการกวนผสมอย่างต่อเนื่องไปเรื่อยๆ ความสามารถในการกวนผสมจะลดลงเนื่องจากการไหลจะเข้าสู่สภาวะคงตัว หรือมีลักษณะการเคลื่อนที่เป็นกลุ่มก้อน การศึกษาลักษณะการเคลื่อนที่ของอนุภาคใช้วิธี Multiphase Particle-in-Cell (MP-PIC) ในการคำนวณการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีจำนวนแตกต่างกัน คือ 625, 1,250 และ 2,500 อนุภาค ใช้ความหนาแน่นของอนุภาคที่มากกว่าของไหล ที่ความเร็วใบพัด 100 และ 200 rpm การกระจายของอนุภาคจะสังเกตจากสองวิธีคือ (1) การกระจายตัวของอนุภาคทั้งหมดบนระนาบ และ (2) การกระจายตัวของอนุภาคในอุดมคติบนระนาบ เพื่อคำนวณค่าประสิทธิภาพการกระจายของอนุภาคในกระบวนการกวนผสม ผลการทดสอบในช่วงเวลาเริ่มต้นที่อนุภาคเกาะกลุ่มกันมากที่สุดพบว่า วิธีการแรกให้ค่าค่าประสิทธิภาพมากกว่าวิธีการที่สอง เมื่อทำการกวนผสมอย่างต่อเนื่องทั้งสองวิธีการมีแนวโน้มให้ค่าประสิทธิภาพไปในแนวทางเดียวกัน และผลของค่าประสิทธิภาพที่ได้จากทั้งสองวิธีพบว่าที่ความเร็วรอบ 100 rpm ให้ค่าประสิทธิภาพน้อยกว่าความเร็วรอบ 200 rpmen_US
Appears in Collections:ENG: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
580631159 ภานุวัฒน์ เพิ่มกร.pdf10.9 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.