Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
PRACENAUKOWEINŻYNIERIICHEMICZNEJIPROCESOWEJ
POLITECHNIKIWARSZAWSKIEJ
T.XXXVII,z.1
2014
PawełSobieszuk
WydziałInżynieriiChemicznejiProcesowej
WYMIANAMASYWPRZEPŁYWIEGAZ-CIECZ
WMIKROREAKTORACH
Rękopisdostarczono23.06.2014r.
Mikroreaktorysąnowymi,corazczęściejstosowanymi,aparatami,którychrozmiarcharaktery-
stycznyzawierasięwprzedzialeod10umdo1mm.Mikroreaktorycharakteryzująsiętrzemapod-
stawowymizaletami,tj.dużymstosunkiempowierzchnidoobjętości,wysokimiwartościamigra-
dientówstężeńitemperaturyorazmożliwościąpracyniewielkimiobjętościamimediów.Zwłaszcza
pierwszazwymienionychzaletmikroreaktorówsprawia,żesąoneczęstostosowanewukładach
heterofazowych.Wbadaniachskupionosięnamikroreaktorachzprzepływemgaz-ciecz,któredzie-
ląsięnaaparatyzkanałamizamkniętymiiotwartymi.Wobutypachaparatówomówionoelemen-
tyichhydrodynamikizeszczególnymuwzględnieniemtychaspektówhydrodynamicznych,które
najbardziejwpływająnaefektywnośćtransportumasy.Głównączęśćpracypoświęconoanalizie
procesówwymianymasywprzepływiegaz-cieczwmikroreaktorach.
WmikrokanałachzamkniętychzprzepływemTayloragaz-cieczwyznaczonowartościwspół-
czynnikówwnikaniamasywobufazach.Omówionoudziałyoporówpostroniegazuicieczy
wprzepływieTaylorawzależnościodrozpuszczalnościgazóworazszybkościreakcjichemicznej
wfazieciekłejistwierdzonozdecydowanąprzewagęoporówwnikaniamasypostroniecieczy.
Uzyskanozbliżonewartościpowierzchnimiędzyfazowejwyznaczonemetodąfotogracznąoraz
chemicznąDanckwertsa.Potwierdzonotakże,żewmikroreaktorachuzyskujesiębardzowysokie
wartościpowierzchnimiędzyfazowej.Sąonerzędu10000m2/m3.
PrzeprowadzonosymulacjewymianymasywprzepływieTaylorazakładającdyfuzyjnyikon-
wekcyjnyruchfazyciekłej.Analizaporównaniawynikówsymulacjizwynikamidoświadczalnymi
wykazałapoprawnośćzałożeniawystępowaniaobumechanizmówtransportumasy.Wybranewyniki
uzyskanedlaukładówgaz-cieczodniesionorównieżdoukładówciecz-ciecz.Ostateczniezapropono-
wanometodęzastosowaniamikroreaktorazkanałamizamkniętymidowyznaczeniastałejHenry’ego.
Dlamikrokanałówotwartychzprzepływemgaz-cieczwykazano,żekorelacjedoobliczania
współczynnikówwnikaniamasywspływiecieczypopłaskiejścianieniepowinnybyćstosowane
wmikroreaktorachzespływającąwarstewkącieczy.Wyznaczonodoświadczalniewartościwspół-
czynnikówwnikaniamasywobufazachiwykazano,żewokreślonychwarunkachprowadzenia
procesu,oporywnikaniawobufazachmogąbyćporównywalne.Przeprowadzonotakżebadania
dotyczącemożliwościwystępowaniaefektukonwekcjikomórkowejwmikroreaktorzezespływają-