Micro and Macro Mixing: Analysis, Simulation and Numerical Calculation

همگن سازی گازها یا مایعات تک فاز با اجزای واکنش پذیر شیمیایی با اختلاط یکی از قدیمی ترین عملیات پایه ای است که در مهندسی شیمی استفاده می شود. طراحی تجهیزات برای فرآیندهای اختلاط هنوز از اندازه‌گیری‌های زمان اختلاط ناشی می‌شود که مربوط به روش‌های اندازه‌گیری کاربردی و طراحی خاص خود تجهیزات آزمایشی است.

این کتاب توسط برنامه اولویت تحریک شده است. در مورد \"Flow Mixing\" با حمایت مالی Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). نتایج روش‌های مدرن بهبود یافته برای تحقیقات تجربی و تجسم، برای شبیه‌سازی و محاسبات عددی اختلاط و واکنش‌های شیمیایی در مقیاس میکرو و کلان زمانی و مختصات محلی است. نتایج با هدف بهبود پیش‌بینی کارایی و گزینش‌پذیری واکنش‌های شیمیایی در مقیاس ماکروسکوپی است. این کتاب باید درکی از تأثیر ساخت تجهیزات اختلاط مختلف بر روی تکانه، انتقال گرما و جرم و همچنین فرآیندهای واکنشی که در مقیاس‌های میکروسکوپی زمان و مختصات محلی انجام می‌شوند، ارائه دهد.

روش‌های جدید توسعه‌یافته اندازه گیری ها با مقیاس های فرآیندهای انتقال و تبدیل ویژه انتخاب شده تنظیم می شوند. آنها امکان مدل‌سازی دقیق‌تری از فرآیندهای اختلاط را با فرمول‌بندی مجموعه مناسبی از معادلات موازنه حرکت، گرما و جرم و همچنین شرایط مرزی در زمان و مختصات محلی همراه با معادلات سازنده و معادلات سینتیک واکنش به عنوان قوانین بسته شدن برای عددی فراهم می‌کنند. و محاسبات تحلیلی مدل‌سازی بهبودیافته و دقیق‌تر منجر به پیشرفت بزرگی در پیش‌بینی فرآیندهای اختلاط در مقیاس‌های مختلف می‌شود که برای فرآیندهای انتقال و واکنش در ابعاد مولکولی، میکرو و ماکرو تنظیم شده‌اند.

The homogenization of single phase gases or liquids with chemical reactive components by mixing belongs to one of the oldest basic operations applied in chemical engineering. The design of equipment for mixing processes is still derived from measurements of the mixing time which is related to the applied methods of measurement and the special design of the test equipment itself.

This book was stimulated by the Priority Program on "Flow Mixing" financially supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). Results are improved modern methods for experimental research and visualization, for simulations and numerical calculations of mixing and chemical reactions in micro and macro scale of time and local coordinates. The results are aimed to improve the prediction of efficiencies and selectivities of chemical reactions in macroscopic scale. The book should give an understanding of the influence of the construction of different mixing equipment on to the momentum, heat and mass transfer as well as reaction processes running on microscopic scales of time and local coordinates.

Newly developed methods of measurement are adjusted to the scales of the selected special transport and conversion processes. They allow a more detailed modeling of the mixing processes by the formulation of an appropriate set of momentum-, heat- and mass balance equations as well as boundary conditions in time and local coordinates together with constitutive equations and reaction kinetics equations as closure laws for numerical and analytical calculations. The improved and more detailed modeling leads to a major progress in predicting mixing processes on the different scales adjusted to transport and reaction processes in molecular, micro- and macro dimensions.