@Article{, title={An Investigation Into Three Dimensional Turbulent Flow Of Newtonian Liquid In Stirred Tanks Mixer}, author={Nizar Jawad Hadi and Ihsan Y. Hussian}, journal={Journal of Engineering مجلة الهندسة}, volume={16}, number={1}, pages={4653-4672}, year={2010}, abstract={The present work is concerned with the theoretical and experimental investigation of flow pattern of Newtonian fluid in liquid mixing process in stirred tank with flat blade impeller. A three-dimensional model for mixing process was simulated. The effected parameters are rotation speed and impeller diameter. Continuity, momentum, and turbulent equations were solved by ANSYS package software 5.4 code with FLOTRAN/CFD based on Finite Element method. In the experimental work, two visualization methods are used in this work, the first method is the acid-base reaction visualization method and the second is the particle distribution visualization method. Different chemical materials were used in the first method,H2SO4 as a base,NaOH .Different chemical materials were used in the first method, Methyl red as indicator, while polymer particles were used in the second method. The results of 3D model showed that the speed rotation directly affected the mixing zones, where the speed reduction by half decreasing the mixing zones approximately by half. Also the impeller diameter increasing clearly affected the mixing process where the mixing zones concentrated directly above and below the impeller. In the experimental work, the acid-base reaction visualization method showed that the mixing zones decreased due to the rotation speed reduction depend on the red and yellow colors, which describe the good mixing and poor mixing zones respectively. The mixing zones were concentrated directly above and below the impeller due to the impeller diameter increasing,. The particles distribution method showed that the mixing zones decreased due to the speed reduction, while the mixing zones concentrated directly above and below the impeller due to the impeller diameter increasing. The results showed a good agreement between the theoretical and experimental works in studying the effect of rotating speed, and impeller diameter .

هذا البحث يتعلق بالدراسة العملية والنظرية لجريان سائل نيوتيوني أثناء عملية خلطه باستخدام تأثير عوامل مختلفة في خزان يدور فيه السائل بواسطة ريشة مسطحة. تصميم ثلاثي الأبعاد لعملية الخلط تمت محاكاته في هذا البحث. العوامل المؤثرة التي استخدمت في التصميم ثلاثي الأبعاد هي السرعة ألد ورانية، قطر الريشة. معادلة الاستمرارية، الزخم، والاضطراب تم حلها بواسطة Ansys package FLOTRAN/CFD والتي استندت إلى طريقة العناصر المحددة F .E. method. في الجانب العملي من البحث ، طريقتان لتصوير جريان السائل استخدمت في هذا البحث الطريقة الأولى هي طريقة تصوير تفاعل الحامض مع القاعدة والثانية هي طريقة تصوير توزيع الجزيئات. مواد كيميائية مختلفة استخدمت في الطريقة الأولى هيدروكسيد الصوديوم NAOH كقاعدة، حامض الكبريتيك H2SO4 كحامض، والمثيل الأحمر Methely red ككاشف بينما جزيئات بلاستيكية استخدمت في الطريقة الثانية .النتائج للتصميم ثلاثي الأبعاد أظهرت إن السرعة ألد ورانية أثرت بشكل مباشر على مناطق الخلط حيث أن تقليل السرعة إلى النصف أدى إلى تقليل مناطق الخلط تقريبا إلى النصف وبشكل واضح زيادة القطر أثرت على عملية الخلط. في الجانب العملي طريقة تصوير تفاعل الحامض مع القاعدة أظهرت إن مناطق الخلط قلت بسبب نقصان السرعة ألد ورانية اعتمادا على توزيع الألوان الأصفر والأحمر والتي توصف مناطق الخلط الجيدة والغير جيدة على التوالي. مناطق الخلط تتركز مباشرة فوق وتحت الريشة بسبب زيادة القطر. طريقة توزيع الجزيئات أظهرت إن مناطق الخلط تقل نتيجة لتقليل السرعة الدورانية، بينما تتركز فوق وتحت الريشة بسبب زيادة القطر . النتائج أظهرت توافق جيد بين الجانب النظري و العملي في دراسة تأثير السرعة ألد ورانية و قطر الريشة.} }