Experimental study of mixing performances using steady and unsteady jets

Authors

  • M. Simon,

    1. Département de Génie Biochimique et Alimentaire, Centre de Transfert en Biotechnologie et Microbiologic, UA CNRS 544 — Equipe Associée INRA, lnstitut National des Sciences Appliquées, 31077 Toulouse Cédex, France
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  • C. Fonade

    Corresponding author
    1. Département de Génie Biochimique et Alimentaire, Centre de Transfert en Biotechnologie et Microbiologic, UA CNRS 544 — Equipe Associée INRA, lnstitut National des Sciences Appliquées, 31077 Toulouse Cédex, France
    • Département de Génie Biochimique et Alimentaire, Centre de Transfert en Biotechnologie et Microbiologic, UA CNRS 544 — Equipe Associée INRA, lnstitut National des Sciences Appliquées, 31077 Toulouse Cédex, France
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Abstract

This paper deals with the experimental study of mixing characteristics by means of steady and unsteady jets. Investigations were carried out with one and two steady jets, and with two alternate intermittent jets, supplying 0.1 m3 and 70 m3 tanks. From the data obtained from several sensors put into the tank, the signification of the mixing time as applied to the tank is discussed. A Reech-Froude similarity appears to be a good way in scaling the results obtained on either 0.1 m3 or 70 m3 models. Combining the specific momentum of the jets and the tank characteristics, a mixing time factor M is deduced which permits the evaluation of the mixing time. The efficiency of different configurations of jets are then compared through a degree of transient inhomogeneity and required power.

Abstract

Un systèeme ďagitation-mélange fluidique, basé sur ľutilisation de jets multiples permanents ou instationnaires, a été étudié sur deux réacteurs, ľun à ľéchelle du laboratoire (100 L), et ľautre à ľéchelle industrielle (70 m3). Les mesures simultanées des concentrations en traceur en n points de mesure sont analysées au travers ďun temps de mélange moyen et ďun indice ďhomogénéité. Lors du changement ďéchelle, une similitude de Reech-Froude appliquée à ľensemble de nos résultats expérimentaux, donne un bon niveau de corrélation, et nous a conduit à présenter sous forme adimensionnelle et invariante, les différentes variables essentielles dans le cas de mélange par jets: quantité de mouvement des jets, caractéristiques géométriques du réacteur. Un facteur temps de mélange M en a été déduit, qui permet ľévaluation du temps de mélange. Ľefficacité des différentes configurations des jets est alors comparée.

Ancillary