Transport phenomena under unsteady conditions in an agitated vessel

Authors


Abstract

An experimental study of transport phenomena at the wall of an agitated vessel with a propeller impeller under unsteady conditions is reported. The transient in heat transfer at the wall is caused by a step change in the speed of agitation from an initial static condition. The results are expressed in terms of a rise in modified “j-factor” above the initial free convection value and the number of revolutions taken by the impeller from the start of agitation. Also, an attempt has been made to find an analogy beween heat and momentum transfer. Results are given for the power in terms of Euler number plotted against the impeller Reynolds number. An empirical expression is also given for the transient heat transfer considering the system as a pure first order one with time delay. A “time-factor” constant which gives the number of impeller revolutions for 63.2% of the change from the initial to a final steady state is expressed as a function of impeller Reynolds number (102 to 106) and fluid Prandtl number (6 to 106).

Abstract

On expose une étude expérimentale des phénomènes de transport sur la paroi d'un récipient agité avec un impulser à hélice en régime transitoire. C'est un changement par stades de la vitesse d'agitation à partir de la condition statique initiale qui est responsable du transfert transitoire de la chaleur sur la paroi. On exprime les résultats en fonction du “facteur j” modifié au-dessus de la valeur initiale de convection libre et du nombre de tours de l'impulseur à hélice à partir du début de l'agitation. On a aussi cherché à trouver une analogie entre le transfert de la chaleur et celui de la force vive. On indique les résultats relatifs à l'énergie sous forme de graphique où l'abscisse est le nombre d'euler et l'ordonnée le nombre de Reynolds de l'impulseur. On fournit une expression empirique pour le transfert transitoire de chaleur, en considérant le système comme un de premier ordre avec retard. On définit, en fonction des nombres de Reynolds de l'impulseur à hélice (102 à 106) et des nombres de Prandtl du fluide (6 à 106), une constante basée sur le temps, laquelle indique le nombre de tours de l'impulseur pour 63.2% du changement entre le régime initial et le régime final qui est permanent.

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