Importance of using the correct impeller boundary conditions for CFD simulations of stirred tanks

Abstract Two experimentally determined sets of impeller boundary conditions were used to simulate the flow generated by a pitched blade turbine in a cylindrical baffled tank. Use of these two sets of boundary conditions in simulations with two different off bottom clearances led to the conclusion that the flow generated by a pitched blade impeller cannot be successfully predicted without considering the impeller location. Correct prediction of velocity fields in the tank required the correct specification of velocity boundary conditions. Successful prediction of the turbulent energy distribution required proper specification of the turbulence boundary conditions. There was almost no interaction between the velocity and turbulence fields. The turbulet kinetic energy dissipation rate was at a maximum close to the impeller in both geometries. Within this region the average dissipation rate was five and a half times greater that the average dissipation rate in the tank. On a utilisé deux jeux de conditions aux limites déterminées expérimentalement pour l'agitateur afin de simuler l'écoulement induit par une turbine à pales inclinées dans un réservoir à chicanes cyiindrique. L'utilisation de ces deux jeux de conditions aux limites dans les simulations effectuées avec deux valeurs du dégagement par rapport au fond du réservoir, permet de conclure que Ton ne peut prédire correctement l'écoulement induit par la turbine à pales inclinées sans tenir compte de l'emplacement de la turbine. Une bonne prédiction des champs de vitesse dans le réservoir nécessite la détermination correcte des conditions aux limites de la vitesse. De měme, une bonne prédiction de la distribution d'énergie en régime turbulent nécessite la détermination correcte des conditions aux limites en régime turbulent. Le lien est quasi inexistant entre les champs de vitesse et les champs de turbulence. Le taux de dissipation d'énergie cinétique en régime turbulent atteint son maximum prés de la turbine dans les deux géométries. Dans cette région, le taux moyen de dissipation est cinq fois et demie plus grand que le taux moyen de dissipation dans le réservoir.