Analysis of Scale-Up and Characterization of the Volumetric Mass Transfer Coefficient for Gas Dispersion in Yield-Pseudoplastic Fluids Using a Coaxial Mixer
Notice bibliographique
Résumé
Aerated mixing operations rely on the efficient distribution of the gas phase throughout the liquid, which is particularly important for many industrial processes. In this regard, coaxial mixers have been extensively investigated as energy-efficient mixing systems for complex fluids. This study addresses the challenging and unexplored analysis of scale-up on the aerated mixing performance of coaxial mixers containing yield-pseudoplastic fluids. It provides pilot-scale experimental data and proposes a modeling approach using computational fluid dynamics (CFD) and population balance equations. A coaxial mixing system furnished with an anchor and a pitched blade turbine (PBT) impeller containing 1 wt % xanthan gum solution was investigated on two mixing scales (50 and 170 L). The CFD simulations were verified against experimental data on power consumption, gas holdup, and volumetric mass transfer coefficient. Analysis of fluid flow and local performance parameters revealed a nonmonotonic effect of PBT speed on mixing performance. Additionally, the numerical simulations enabled us to evaluate the scale-up effect when maintaining a constant speed and volume of air per volume of liquid per minute ( vvm ). The findings demonstrated an enhancement in mass transfer parameters due to intensified flow patterns, although a significant increase in power consumption reduced the overall process efficiency. In fact, validated CFD simulations demonstrate potential for evaluating larger mixing scales, enhancing mixing performance, and verifying scale-up strategies prior to their implementation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».