A study on hydrodynamics and heat transfer in a bubble column reactor
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2003
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: NİGAR KANTARCI
Danışman: ŞEFİKA KUTLU ÜLGEN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:ÖZET KABARCIKLI KOLON REAKTÖRÜNDE HİDRODİNAMİK VE ISI TRANSFERİ ÇALIŞMALARI Hidrodinamik incelemeler ve ısı transfer ölçümleri amacıyla bir kabarcıklı kolon reaktör sisteminin kurulması ve gerekli ölçüm aletlerinin sisteme yerleştirilmesi gerçekleştirildi. Deneysel çalışmalar, iki fazlı hava-su sistemi ile başlatıldı ve çeşitli katı fazların eklenmesi ile birlikte üç fazlı sistemlere ilerletildi. Katı dolgu maddeleri olarak, yüzde 10 hacim konsantrasyonunda cam boncuk; yüzde 0.1 ve 0.4 ağırlık konsantrasyonunda maya hücreleri ve bakteri hücreleri kullanıldı. İncelen iki önemli hidrodinamik parametre: gaz tutma ve gaz kabarcık özellikleri olmakla beraber gaz kabarcık özellikleri; kabarcık yoğunluğu ve yükselme hızları olarak adlandırılabilir. Gaz kabarcık özellikleri, oldukça sık kullanılan "Dinamik Gaz Kurtulma" metodu ile analiz edildi. Kolonun çalışması sırasında gözlemlenen olası akış rejimleri ve bu rejimler arası geçiş özellikleri, yayımlanmış çalışmalarda yer alan metodlar kullanılarak incelendi. Gaz tutma ve gaz kabarcık özelliklerinin, yüzeysel gaz hızı, ortam özellikleri ve kolon içi sıcaklık değişimleri açısından incelenmesi yapıldı. Kolonun eksenel ve radyal ısı transfer katsayısı profilinin çıkarılması amacıyla, bu çalışmada tasarımı yapılan hızlı tepkili ısı akımı ölçme çubuğu kullanılmak suretiyle kolonun değişik eksenel ve radyal bölgelerinde ısı transfer ölçümleri gerçekleştirildi. Yüzeysel gaz hızının, ısı transfer çubuğunun kolon içindeki eksenel ve radyal yerinin, ortam özelliklerinin ve kolon içi sıcaklığının ısı transfer katsayısına etkileri incelendi. Bütün hidrodinamik ve ısı transfer deney sonuçlan yayımlanmış bağıntılar ve deneysel çalışmalarla karşılaştırıldı ve yeterli uyum elde edildi. Deneysel verilere dayanarak, hava-su sistemi içeren kabarcıklı kolonlarda ısı transfer katsayısının hesaplanması için deneyimsel bir model denklemi geliştirildi. Model için en iyi uyum parametrelerinin belirlenmesinde MATHEMATICA paket programı kullanıldı. Geliştirilen modelin deneysel verileri yüzde beş güvenilirlik aralığı içinde belirlediği gösterildi.