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Modellazione e simulazione di dispersioni gas-liquido in recipienti agitati mediante tecniche di fluidodinamica numerica

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Anteprima della tesi: Modellazione e simulazione di dispersioni gas-liquido in recipienti agitati mediante tecniche di fluidodinamica numerica, Pagina 3
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2 I SISTEMI AGITATI GAS-LIQUIDO 
2.1 Generalità 
Nei reattori gas-liquido agitati, la potenza meccanica assorbita dalla girante è 
utilizzata per rompere e disperdere le bolle di gas in tutto il volume liquido, per 
mantenerle in dispersione per un tempo sufficiente ad ottenere un elevato holdup, per 
miscelare il liquido all’interno del recipiente e per massimizzare i coefficienti di 
trasporto di calore e di materia. Un tipico sistema (fig. 2.1) utilizzato a questo scopo è 
costituito da un vessel di forma cilindrica, chiuso o aperto all’aria, alla sommità del 
quale è montata un’asta pendente cui è attaccata una girante. Dalle pareti del 
recipiente sporgono generalmente quattro 
setti (baffles) che hanno la funzione di 
evitare la formazione di vortici e 
l’instaurarsi di un moto rotatorio del fluido 
che ne diminuirebbe l’agitazione e quindi la 
miscelazione. Nei sistemi gas-liquido più 
comuni è poi presente un diffusore 
(sparger) per immettere il gas dentro il 
sistema. La forma del diffusore influenza la 
dispersione e l’holdup di gas globale in 
modo trascurabile, per cui è sufficiente 
anche un semplice tubo per l’immissione di 
gas nel sistema (Middleton, 1985).  
La forma e la dimensione della girante (fig. 
2.2) hanno un ruolo importante per il progetto di un sistema di agitazione efficiente. 
Gli agitatori possono essere divisi in due classi: 
a) giranti assiali, che generano un flusso parallelo all’asse dell’agitatore; 
b) giranti radiali, che producono un moto in direzione radiale o tangenziale. 
Le giranti radiali (spesso dette turbine) si sono dimostrate le più adatte alle dispersioni 
gas-liquido per l’elevata turbolenza che esse generano, producendo sforzi di taglio che 
rompono e disperdono efficacemente le bolle di gas creando elevati coefficienti di 
scambio ed elevate aree interfacciali. Una girante efficiente ed ampiamente utilizzata 
Figura 2.1 Sistema agitato gas-liquido. 

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Modellazione e simulazione di dispersioni gas-liquido in recipienti agitati mediante tecniche di fluidodinamica numerica

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Informazioni tesi

  Autore: Rosario Alotto
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2007-08
  Università: Università degli Studi di Palermo
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Chimica
  Relatore: Alberto Brucato
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 193

FAQ

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Parole chiave

calcolo parallelo
cfd
drag coefficient
euleriano-euleriano
gas-liquid
k-epsilon
recipiente agitato
recipiente standard
self-inducing

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