کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6591932 456882 2013 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A validation of an embedded analytical description approach for the computations of high Schmidt number mass transfer from bubbles in liquids
ترجمه فارسی عنوان
اعتبار یک روش توصیفی تحلیلی تعبیه شده برای محاسبات انتقال جرم تعداد اشمیت از حباب ها در مایعات
کلمات کلیدی
ستون حباب، محاسبه، جابجایی عظیم، چند منظوره، فرآیندهای حمل و نقل،
ترجمه چکیده
رویکرد چندمتغیره برای شبیه سازی انتقال جرم از شمش طلا از حباب به مایعات با مقایسه دقیق با نتایج تجربی معتبر است. این رویکرد براساس توصیف تحلیلی جاسازی شده از لایه مرزی توده در کنار سطح حباب، همراه با روش حجم محدود برای بقیه دامنه است. دو نوع حباب مورد بررسی قرار می گیرند: حباب تیلور در یک لوله و حباب آزادانه افزایش می یابد. برای کلاس اول، یک دامنه محور متساوی استفاده می شود، در حالی که برای دوم، یک دامنه کاملا سه بعدی برای ضبط شیوه ناپایدار یک حباب در حال افزایش استفاده می شود. ما همچنین محاسبات حباب های آزاد را بدون تغییر شکل انجام می دهیم که نتایج محاسباتی را با همبستگی های تحلیلی و نیمه تجربی و همچنین نتایج تجربی از نویسندگان دیگر مقایسه می کنیم. محاسبات توزیع توده با استفاده از رویکرد توصیفی تحلیلی، توافق خوبی با نتایج تجربی و همبستگی دارد. بر اساس نسبت ضخامت لایه مرزی توده به اندازه شبکه ای که برای حل جریان سیالات مورد استفاده قرار می گیرد، تخمین می زنیم که استفاده از رویکرد ارائه شده هزینه های محاسباتی را حداقل به یک یا دو مرتبه کاهش می دهد، بخصوص زمانی که در شبیه سازی ها استفاده شود جریان کاملا سه بعدی.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی مهندسی شیمی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
اعتبار یک روش توصیفی تحلیلی تعبیه شده برای محاسبات انتقال جرم تعداد اشمیت از حباب ها در مایعات
چکیده انگلیسی
A multiscale approach for simulations of high Schmidt number mass transfer from bubbles into liquids is validated by detailed comparisons with experimental results. The approach is based on an embedded analytical description of the mass boundary layer next to the bubbles surface, coupled with a finite volume method for the rest of the domain. Two classes of bubbles are examined: Taylor bubbles in a pipe and freely rising bubbles. For the first class an axisymmetric domain is used, while for the latter a fully three-dimensional domain is used to capture the unsteady manner of a rising bubble. We also perform calculations of non-deformable freely rising bubbles for which we compare the computational results with analytical and semi-empirical correlations as well as experimental results from other authors. Mass transfer computations using the embedded analytical description approach show good agreement with the experimental results and the correlations. Based on the ratio of the thickness of the mass boundary layer to the grid size used to resolve the fluid flow we estimate that the use of the presented approach reduces the computational cost at least by one or two orders of magnitude, specially when applied in simulations of fully three-dimensional flows.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Chemical Engineering Science - Volume 101, 20 September 2013, Pages 165-174
نویسندگان
, , , ,