An LDA study of the turbulent flow field in a baffled vessel agitated by an axial, down-pumping hydrofoil impeller

Authors

  • Z. Jaworski,

    1. School of Manufacturing and Mechanical Engineering, University of Birmingham, Birmingham B15 2TT, UK
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    • On leave from the Technical University of Szczecin, PL.

  • A. W. Nienow,

    Corresponding author
    1. School of Chemical Engineering, University of Birmingham, Birmingham B15 2TT, UK
    • School of Chemical Engineering, University of Birmingham, Birmingham B15 2TT, UK
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  • K. N. Dyster

    1. School of Chemical Engineering, University of Birmingham, Birmingham B15 2TT, UK
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Abstract

The turbulent flow of water in a cylindrical, baffled vessel with an axial flow hydrofoil impeller, either a Chemineer HE3 (CHE3) or a Prochem Maxflo T (PMT), has been studied using a laser Doppler anemometer. Using ensemble averaging, the mean axial and radial flow and the associated fluctuating components were obtained for the whole of the vessel; plus similar data for the tangential component close to the impeller. Assuming axial symmetry, flow rates were calculated as were flow numbers and circulation flow numbers. Power numbers were also determined. All the data obtained were used to compare the circulation efficiency of the two hydrofoils plus a pitched blade and a Rushton turbine. This comparison showed that the CHE3 required a power input of about 2/3 of that for the PMT and about 1/3 of that for the pitched blade and Rushton turbine to obtain the same axial-radial circulation in the tankz.

Abstract

On a étudié à l'aide d'un anémomètre laser Doppler l'écoulement d'eau turbulent dans un réservoir cylindrique à chicanes muni d'une turbine à patin (hydrofoil) à écoulement axial, soit une “Chemineer HE3” (CHE3) ou une “Prochem Maxflo T” (PMT). À l'aide de technique de calcul de moyennes, l'écoulement moyen radial et axial et les composantes fluctuantes associées ont été obtenus dans tout le réservoir; des données semblables ont également été obtenues pour la composante tangentielle proche de la turbine. En supposant une symétrie axiale, les débits ont été calculés tout comme les nombres d'écoulement et les nombres de circulation. Les nombres de puissances ont également été déterminés. Toutes les données obtenues ont été utilisées pour comparer l'efficacité de la circulation des deux turbines à patin ainsi que celle d'une turbine à pale inclinée et d'une turbine Rushton. Cette comparaison montre que le CHE3 requiert une alimentation en puissance d'environ 2/3 de celle du PMT et d'environ 1/3 de la puissance requise pour la pale inclinée ou la turbine Rushton, et ce pour la měme circulation axiale-radiale dans le réservoir.

Ancillary