Abstract




 
   

IJE TRANSACTIONS A: Basics Vol. 31, No. 1 (January 2018) 146-151    Article in Press

PDF URL: http://www.ije.ir/Vol31/No1/A/19.pdf  
downloaded Downloaded: 0   viewed Viewed: 57

  A COMPUTATIONAL STUDY ABOUT THE EFFECT OF TURBINES PITCHED BLADE ATTACK ANGLE ON THE POWER CONSUMPTION OF A STIRRED TANK
 
M. Ashory, F. Talebi and H. Roohi
 
( Received: November 23, 2016 – Accepted: November 30, 2017 )
 
 

Abstract    In this study, the stirring mechanism of shear-thinning fluids benefiting from four blades in turbulent flow is considered. The fluid is studied inside a stirring tank which is of cylindrical shape and has a flat bottom. The height of fluid is equal to the cylinder’s diameter and the blade is positioned in the middle of the fluid’s height. A finite volume based computational fluid dynamics (CFD) simulation has been carried out and three-dimensional turbulent flow is numerically analyzed using the Shear Stress Transport k-ω (k- ω SST) model. The parameters relating to power consumption including attack angle and flow index were studied. The results indicated that as the attack angle decreases, in addition to better fluid stirring, less power is consumed. In order to validate the numerical simulation results, the power number value was compared against other articles’ tests results and good agreement was observed.

 

Keywords    Turbulent flow, Power consumption, Mixing vessel, Shear thinning fluid, Blade attack angle

 

چکیده    در این مطالعه مکانیزم اختلاط سیال shear-thinning توسط یک پروانه چهار پره­ای در رژیم جریان مغشوش، مورد بررسی قرار گرفته است. سیستم اختلاط متشکل از یک مخزن استوانه­ای با کف تخت که تا ارتفاع معادل با قطر مخزن از سیال پر شده و پروانه در وسط ارتفاع سایل قرار دارد می باشد. جهت شبیه سازی جریان مغشوش از مدل k- ω SST در تحلیل سه بعدی CFD استفاده گردیده است و پارامترهای موثر بر توان مصرفی مخلوط کن نظیر زاویه حمله و خصوصیات جریان (flow index) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می­دهد که با کاهش زاویه حمله توان مصرفی کاهش یافته و اختلاط سیال نیز بهتر صورت می پذیرد. همچنین به منظور اعتبارسنجی نتایج، عدد توان بدست آمده از حل عددی با نتایج حاصل از تست مقاله­ای دیگر مورد مقایسه قرار گرفت که انطباق خوبی بین نتایج مشاهده گردید.


Download PDF 



International Journal of Engineering
E-mail: office@ije.ir
Web Site: http://www.ije.ir