Hydraulika reaktorów recyrkulacyjnych Bolków

Niniejszeopracowanie zawiera omówienie metody hydraulicznego wyznaczaniadynamiczno – funkcjonalnej charakterystyki reaktorówrecyrkulacyjnych. Przedstawiono ją w dwóch możliwych wersjach –teoretycznej (obliczeniowej) oraz empirycznej (pomiarowej). Każda znich może służyć jako odrębne narzędzie praktyki inżynierskiej(pierwsza - głownie dla reaktorów projektowanych, zaś druga –wyłącznie dla obiektów już istniejących lub dla ich modeli).Ponadto, na etapie badawczym podejście empiryczne służy jako punktwyjścia do weryfikacji podejścia teoretycznego. Istotąprezentowanej metody jest badanie transformacji stężenia znacznika,przepływającego przez wnętrze reaktora, a wprowadzanego do mediumw postaci „impulsu technicznego”. Generalnie rzecz biorąc,koncepcja ta jest znana, lecz wykorzystywana raczej w zastosowaniachprzemysłowych. W inżynierii środowiska nie zajęła ona jeszczetakiego miejsca, na jakie zasługuje. Oryginalnymelementem pracy jest adaptacja metody znacznikowej do szczególnegotypu układów – reaktorów pracujących z recyrkulacją. Osobnorozważano tu dwie główne kategorie przedmiotowych obiektów –reaktory rozdzielające i reaktory łączące strumienie płynuroboczego. Wkażdej z tych kategorii rozważono podejście teoretyczne orazempiryczne, porównując je ze sobą. Otrzymane rezultaty wystawiająomawianej metodzie bardzo pozytywne świadectwo. Stopień zgodnościobliczeń i pomiarów należy tu uznać za dobry, tym bardziej, żeobliczenia i pomiary wykonano metodami możliwie prostymi.Zastosowanie bardziej złożonych narzędzi obliczeniowych ipomiarowych z pewnością pozwoli na otrzymanie lepszych rezultatów.Trzeba tu podkreślić, że dla omawianej klasy obiektów (reaktoryrecyrkulacyjne) nie można zastosować jakże popularnego dlareaktorów zwykłych narzędzia – modelu przepływu tłokowego. Zakresopisanych prac należy uznać za podstawowy. Do zbadania pozostajewięc jeszcze sporo istotnych aspektów procesu recyrkulacji. Wprzypadku reaktorów rozdzielających (należących do kategoriiosadników) szczególnie ważnym elementem byłoby uwzględnieniepracy zgarniaczy dennych, jak też innych systemów wspomagającychodprowadzanie osadu ( jak na przykład ruchome pompy zasysające). Wydajesię jednak, że podjęcie takich rozszerzonych badań musiałoby byćpoprzedzone opracowaniem stosownych koncepcji i planów, cowymagałoby interdyscyplinarnej współpracy osób, reprezentującychróżne specjalizacje inżynierii środowiska [12, 18, 41]. Niniejszeopracowanie zawiera opis możliwości, jakich w tym zakresiedostarcza mechanika płynów i hydraulika. Spistreści Wykazważniejszych oznaczeń Pojęcieprzepływu recyrkulacyjnego Specyfikaprocesu recyrkulacji Uwarunkowaniatechniczne Schematyobliczeniowe Ilościowyopis funkcjonowania reaktorów pracujących bez recyrkulacji Uwagiogólne Kinetykareakcji i przemian Przebiegi szybkość reakcji Rządreakcji Wpływruchu płynu na przebieg reakcji Dynamikaprzepływu w reaktorze Znaczenieaspektów dynamicznych Przypadekogólny Przepływturbulentny Modeleuproszczone przestrzennie Modelekinematyczne Kryterialnezmienne stanu Metodywymiarowania reaktorów Roboczaklasyfikacja metod Metodywskaźnikowe Metodyalgebraiczne Metodyróżniczkowe Metodyracjonalne Dynamiczno– funkcjonalna charakterystyka reaktorów przepływowych Zewnętrznakrzywa rozkładu czasu zatrzymania masy Szczególneprzypadki rozkładu Rozkładstężenia znacznika jako funkcjonalna charakterystyka reaktora Ruchznacznika a ciągły przepływ masy Znaczenieefektywnej redukcji stężenia w procedurach projektowych Laboratoryjnebadanie efektywności reaktora Uwagiogólne Pomiarystałej szybkości reakcji Technikapomiarów znacznikowych Przykładypraktyczne Metodyuproszczone Uwagiogólne Objętościowyi powierzchniowy czas zatrzymania masy w układzie Aproksymacja„trójkątna” Reaktoryrozdzielające strumień płynu Schematfunkcjonalny reaktora rozdzielającego Uwagio weryfikacji modeli obliczeniowych Wyznaczaniepola prędkości płynu w reaktorze rozdzielającym Dobórmodelu Formułowaniezagadnienia Zasadanumerycznego rozwiązywania równań ruchu Obliczeniekrzywej stężenia końcowego w reaktorze rozdzielającym Wybórmodelu Formułowaniezagadnienia Zasadanumerycznego rozwiązywania równania transportu masy znacznika Wynikiprzykładowych obliczeń stężenia końcowego Empirycznaweryfikacja modelu obliczeniowego Zakresi wyniki pomiarów Dyskusjawyników Reaktoryłączące strumienie płynu Schematfunkcjonalny reaktora łączącego Przykładowebadanie reaktora łączącego Uwagiogólne Charakterystykabadanego reaktora Obliczaniepola prędkości przepływu w reaktorze Obliczaniekrzywej stężenia końcowego w reaktorze łączącym Pomiarykońcowego stężenia znacznika w reaktorze łączącym Dyskusjarezultatów Uwagikońcowe Bibliografia Streszczeniew języku chorwackim Streszczeniew języku angi