Modelowanie niestacjonarności adsorpcyjnego transportu związków powierzchniowo czynnych w układzie ciecz/ciecz

• Druk: Poznań, 2014
• Autor: Maciej Staszak
• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej

W pracy tej przeanalizowano procesy zachodzące na powierzchni międzyfazowej w warunkach stosunkowo prostych do eksperymentalnego uchwycenia, lecz jednocześnie stanowiących doskonały test dla proponowanych rozwiązań w dziedzinie modelowania adsorpcji. Analiza formującej się kropli danej fazy daje możliwość uwzględnienia wszystkich kluczowych zjawisk występujących w eksperymentalnych oraz przemysłowych zastosowaniach wykorzystujących układy wielofazowe. Zakrzywienie powierzchni, dynamika jej odkształcania oraz przemieszczanie się powierzchni międzyfazowej w objętości drugiej fazy to główne procesy hydromechaniczne zachodzące w układach wielofazowych w praktyce. Analizowany w tej pracy proces formowania się kropli ma szczególne znaczenie w procesach oczyszczania i ekstrakcji [69, 98, 100], w procesach metalurgicznych podczas spawania w osłonie gazów obojętnych bądź aktywnych MIG/MAG [47], procesach emulsyfikacji [146, 82, 36] oraz w procesach druku atramentowego [125, 111, 26], procesach utlenowania krwi [134, 131] czy rozprzestrzeniania się pęcherzy wrzenia [127]. W tej sytuacji budowa nowych oraz rozszerzanie funkcjonalności istniejących modeli powierzchni międzyfazowej staje się nie tylko istotnym elementem poznawczym, ale także wzbogaca nowoczesny warsztat projektanta.

• Kategorie:
  1. Ebooki i Audiobooki »
  2. Ebooki »
  3. Ebooki popularnonaukowe i specjalistyczne »
  4. Chemia
• Język wydania: polski
• ISBN: 978-83-7775-346-0
• ISBN druku: 978-83-7775-346-0
• Liczba stron: 123

Spis oznaczeń 5
1. Wstęp 8
2. Układy dwóch faz płynnych w technice CFD 11
	2.1. Dwie fazy płynne 11
	2.2. Transport masy w fazie objętościowej 12
	2.3. Związek geometrii powierzchni z napięciem międzyfazowym 14
	2.4. Adhezja 8
	2.5. Modelowanie granicy międzyfazowej 18
		2.5.1. Realizacja obliczeń granicy międzyfazowej 21
		2.5.2. Model CSF 23
		2.5.3. Model CSS 25
3. Matematyczny model adsorpcji 27
	3.1. Cel wprowadzenia własnego modelu adsorpcji 27
	3.2. Nadmiar powierzchniowy 27
	3.3. Równowaga adsorpcji 33
	3.4. Kinetyka adsorpcji na powierzchni międzyfazowej ciecz-ciecz 36
		3.4.1. Modele adsorpcji limitowanej dyfuzją 38
		3.4.2. Modele adsorpcji kinetyczno-dyfuzyjne 41
		3.4.3. Modele adsorpcji limitowanej kinetyką procesu 43
	3.5. Sformułowanie modelu 45
		3.5.1. Warunek początkowy opisywany izotermą Szyszkowskiego 51
		3.5.2. Warunek początkowy opisywany izotermą Frumkina 53
		3.5.3. Wyznaczanie parametrów proponowanych rozwiązań 54
	3.6. Modelowanie i weryfikacja eksperymentalna 57
		3.6.1. Układ eksperymentalny 57
		3.6.2. Obliczenia 63
4. Modelowanie adsorpcji techniką CFD 78
	4.1. Strumień dyfundującej masy w subwarstwie adsorpcyjnej 78
	4.2. Koncepcja markerów w doniesieniach literaturowych 80
	4.3. Transport wielkości powierzchniowych 84
		4.3.1. Przygotowanie markerów 84
		4.3.2. Przeniesienie markerów 86
		4.3.3. Identyfikacja komórki siatki zawierającej marker 87
		4.3.4. Obliczanie strumienia dyfundującej masy 88
		4.3.5. Pole powierzchni 88
		4.3.6. Aktualizacja własności powierzchni międzyfazowej 90
		4.3.7. Podsumowanie algorytmu 93
	4.4. Weryfikacja eksperymentalna proponowanego modelu CFD 94
		4.4.1. Warunki brzegowe 95
		4.4.2. Prowadzenie obliczeń 96
		4.4.3. Transport masy 101
		4.4.4. Dynamika przepływu wewnątrz fazy wodnej 102
		4.4.5. Rozkład przestrzenny markerów 109
5. Podsumowanie 112
6. Bibliografia 115