Thesis /

ROMDOC-THESIS-2017-1216

Influenţa parametrilor funcţionali şi a arhitecturii generatoarelor de bule fine asupra eficienţei instalaţiilor de aerare

Pătulea, Alexandru Sorin
2012-10-21

Abstract: Abstract Această lucrare contribuie la eficientizarea instalaţiilor de aerare pneumatice, la stabilirea influenţei parametrilor funcţionali şi ai arhitecturii generatoarelor de bule fine asupra acestor instalaţii indiferent de domeniul de utilizare, confirmând rezultatele teoretice prin măsurători experimentale în laborator. Lucrare prezintă de asemenea performanţele obţinute în urma analizării unor soluţii constructive originale ale generatoarelor de bule fine, astfel încât să se poată înţelege mai bine funcţionarea acestora şi pentru a se identifica noi căi de dezvoltare a sistemelor de aerare performante cu o aplicabilitate mare. Lucrarea este împărţită în două părţi. Prima parte „Generatoare de bule fine, fixe, amplasate în rezervoare cu apă cuprinde şase capitole (cap.2-cap.7) după cum urmează: În Capitolul 2 sunt prezentate din punct de vedere matematic: noţiunile generale ale transferului de masă, procesul de transfer de masă (aer-apă) şi ecuaţiile de bază în procesul de transfer al oxigenului din aer în apă. Capitolul 3 prezintă metodele numerice de rezolvare a ecuaţiilor ce definesc procesul de aerare, etapele de integrare a ecuaţiilor diferenţiale şi rezolvarea grafică a acestora, utilizând calculatorul şi mediul de simulare MatLab. Se prezintă metoda Runge-Kutta. Capitolul 4 reprezintă un studiu important în cunoaşterea funcţionării reale a sistemelor de aerare. În acest capitol sunt definiţi parametrii ce influenţează procesul de aerare (presiune, temperatură, salinitate, debit de aer etc.), modul cum acestea influenţează funcţionarea echipamentelor dar şi cum putem preveni sau corecta acţiunea unora dintre ei pentru a obţine o eficienţă mai mare a sistemului. Capitolul 5 reprezintă un studiu al influenţei parametrilor constructivi ai generatoarelor de bule fine care influenţează procesul de aerare. În capitolul 6 sunt prezentate proiectarea şi construcţia standului experimental. Capitolul 7 prezintă metodica cercetărilor experimentale, rezultatele experimentale obţinute pentru fiecare nou tip de generator de bule fine. Cea de a doua parte a tezei intitulată ” Generatoare de bule fine, mobile, amplasate în rezervoare cu apă” cuprinde două capitole (cap.8 şi cap.9 ) după cum urmează: În capitolul 8 sunt studiate mişcarea bulelor de aer emise dintr-un generator de bule fine aflat în mişcare, programul de calcul pentru obţinerea traiectoriei bulei de aer şi calculul distanţei pe orizontală pe care bula de aer o parcurge. Acest capitol este un studiu teoretic nou (nu se găsesc publicaţii care să aibă acest subiect) şi aduce un aport important în studiul proceselor de aerare. În acest studiu teoretic sunt prezentate vitezele de deplasare ale bulei de aer în apă dar şi obţinerea şi calculul ecuaţiilor ce definesc mişcarea bulei de a aer emise dintr-un generator de bule fine aflat în mişcare. În capitolul 9 se prezintă standul experimental special conceput pentru studiul G.B.F. mobili, metodica măsurătorilor şi datele experimentale obţinute dar şi o comparaţie cu rezultatele experimentale obţinute în urma studierii G.B.F. imobili (cap.7). În ultimul capitol sunt prezentate concluziile, contribuţiile originale pe care această teză le introduce în studiul proceselor de aerare şi perspectivele de dezvoltare ulterioară, viabile şi interesante din punct de vedere ştiinţific şi practic. Abstract This paper contributes to pneumatic air plants efficiency, to establish the influence of the functional parameters and the architecture of fine bubbles generators on these plants regardless of the field of use, confirming the theoretical results with experimental measurements in the laboratory. The paper presents also the performance obtained by analyzing some original construction solutions of fine bubbles generators so that it can be better understood their functioning and to identify new ways of developing efficient aeration systems with high applicability. The paper is divided into two parts. The first part "Fine bubbles generators, fixed, located in water tanks’’ has six chapters (chapter 2- chapter 7) as follows: In Chapter 2, is presented from a mathematical perspective: the general concepts of mass transfer, mass transfer process (air-water) and basic equations in the transfer of oxygen from air into water. Chapter 3 presents the numerical methods of solving the equations that define the aeration process, the stages of integrating the differential equations and its graphical solution using the computer and the Mat Lab simulation area. It is presented the Runge-Kutta method. Chapter 4 is an important study in knowing the real operation of the aeration systems. In this chapter are defined the parameters that influence the aeration process (pressure, temperature, salinity, air flow, etc.), the way that they affect the equipment operation and how we can prevent or correct the action of some of them to obtain a higher efficiency of the system. Chapter 5 represents a study of the influence of constructive parameters of fine bubbles generators on the aeration process. In chapter 6 is presented the design and the construction of the experimental stand. Chapter 7 presents the experimental research methodology, the experimental results obtained for each new type of fine bubble generator. The second part of the thesis entitled "Fine bubbles generators, mobile, located in water tanks" includes two chapters (chapter 8 and chapter 9) as follows: In chapter 8 is studied the movement of air bubbles emitted from a fine bubble generator in motion, the computing program to obtain the air bubble trajectory and the horizontal distance calculation that the air bubble will cross. This chapter is a new theoretical study (there are no publications that have this subject) and brings an important contribution to the study of aeration processes. In this theoretical study is presented the displacement speeds of the air bubbles in water and the obtaining and the calculation of the equations that defining the air bubble movement emitted from a fine bubble generator in motion. Chapter 9 presents the experimental stand specially designed for the study of mobile GBF, the measurement methodology and the experimental data obtained and a comparison with the experimental results obtained by studying immobile GBF (chapter 7). The last chapter presents the conclusions and the original contributions that this thesis introduce to the study of the aeration processes and the perspectives for further development, sustainable and interesting from scientifically and practically point of view.

Keyword(s): Generator de bule -- Teză de doctorat ; Oxigenarea apei -- Echipamente -- Teză de doctorat ; Hidrodinamică -- Teză de doctorat ; Instalaţii de aerare -- Teză de doctorat
OPAC: See record in BC-UPB Web OPAC
Full Text: see files

Similar records

 

People who viewed this page also viewed:

(254)  Optimizarea conceptuală şi operaţională a instalaţiilor chimice multiscop - Voinescu, Sorin - ROMDOC-BC_UPB-THESIS-2003-000000054 (248)  Tehnologiile informării şi comunicării : suport de curs - Curta, Olimpia - ROMDOC-BOOK-2007-005 (243)  Cercetări privind monitorizarea, diagnosticarea şi modelarea generatoarelor sincrone din centralele electrice - Catrinoiu, Mircea - ROMDOC-THESIS-2017-1371 (240)  Sisteme electronice de control automat a proceselor tehnologice din industria cimentului - Bernea, Florin George - ROMDOC-THESIS-2021-2312 (239)  Managementul congestiilor în sistemele electroenergetice în prezenţa surselor regenerabile - Boambă, Claudia-Elena - ROMDOC-THESIS-2021-2325

 

Rate this document:

Be the first to review this document.

Discuss this document:

Start a discussion about any aspect of this document.