heat transfer correlation for two phase flow in a mixing tank

Mixing tanks equipped with mechanical stirrer are broadly applied in chemical and petrochemical industries, due to their variety of industrial process requirements. in this study, helical single blade mixer was designed applying catia and then mixing of fluid and solid particles, in a tank with this agitator was examined by openfoam. for velocity distribution in the mixing tank, continuity, momentum equations, boundary conditions and coding were performed applying​ c++ language scripts in the software. the results of velocity distributions in three directions coordinates indicated that the efficiency of helical blade mainly correlated to axial and tangential flows.  the radial flow has less important role in mixing operation. moreover, solid particles concentration distribution were computed in the fluid phase .it was exhibited that the particles were distributed homogeneously in the tank. in addition, temperature distribution was obtained applying continuity, momentum and energy equations as well as utilizing necessary code and boundary conditions in the software. consequently, a correlation for nusselt number as a function of re, pr and vi was acquired by using temperature profile and dimensional analysis. the results achieved are in good agreement with those available in literature.

رابطه انتقال حرارت برای جریان دوفازی دریک مخزن اختلاط

مخازن مخلوط مجهز به همزن مکانیکی به دلیل تنوع مورد نیاز فرآیند صنعتی، در صنایع شیمیایی و پتروشیمی کاربرد گسترده ای دارند. در این مطالعه، همزن تک تیغه مارپیچی با استفاده از نرم افزار catia طراحی و سپس مخلوط کردن ذرات مایع و جامد، در یک مخزن با این همزن توسط نرم افزار OpenFOAM مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی توزیع سرعت در مخزن مخلوط، معادلات پیوستگی، حرکت، شرایط مرزی و کدگذاری با استفاده از کد نویسی زبان C ++ در نرم افزار انجام شد. نتایج حاصل از توزیع سرعتها در سه جهت مختصات نشان داد که کارآیی تیغه مارپیچ به طور عمده مربوط به جریانهای محوری و مماسی است. جریان شعاعی نقش کمتری در عملکرد اختلاط دارد. همچنین، توزیع غلظت ذرات جامد در فاز مایع محاسبه و نشان داده شد که ذرات به صورت همگن در مخزن توزیع می شوند. علاوه بر این، توزیع دما با استفاده از معادلات پیوستگی، حرکت و انرژی و همچنین با استفاده از کد نویسی و شرایط مرزی لازم در نرم افزار بدست آمد. سپس با استفاده از مشخصات توزیع دما و تجزیه و تحلیل ابعادی، عدد نوسلت به عنوان تابعی از Re ، Pr و Vi بدست آمد. نتایج به دست آمده در مقایسه با مقالات، همخوانی خوبی را نشان می دهند.