Hydrodynamics of large attached bubbles in a downward liquid flow

• Autorzy: Evans G.M. , Biń A. K. , Machniewski P.M.

Warianty tytułu

PL

Hydrodynamika dużych pęcherzy gazu tworzących się podczas przepływu cieczy w pionowych przewodach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Stationary gas slug attached to the gas sparger in the downcomer of an air-lift fermenter can cause serious operational problems. The results of experimental investigation on the influence of liquid. and gas flow rates on the behavior of an attached bubble formed in a vertical pipe have been presented. The size distribution of the bubbles shed from the gas slug base in the mixing zone has also been measured and correlated with the mean energy dissipation rate in the zone.

PL

Stacjonarne korki gazowe tworzące się pod dystrybutorem gazu w pionowych rurach (downcomer) bioreaktorów typu air-lift są niepożądanym zjawiskiem utrudniającym pracę tych urządzeń. Przedstawiono wyniki pomiarów wpływu prędkości cieczy oraz gazu (zasilania) na zachowanie się korków gazowych w pionowej rurze z centralnie umieszczonym dystrybutorem gazu. Zmierzono także rozkład średnic małych pęcherzy odrywanych w strefie intensywnego mieszania, które skorelowano ze średnią szybkością dyssypacji energii w tej strefie.

Słowa kluczowe

PL

hydrodynamika; korki gazowe; przepływ; reaktor airlift

• Wydawca: Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Inżynieria Chemiczna i Procesowa
• Rocznik: 2000
• Tom: T. 21, z. 1
• Strony: 199--217
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz.

Twórcy

autor

Evans G.M.

• Department of Chemical Engineering, University of Newcastle, Newcastle 2308, Australia

autor

Biń A. K.

• Department of Chemical and Process Engineering, Warsaw University of Technology

autor

Machniewski P.M.

• Department of Chemical and Process Engineering, Warsaw University of Technology

Bibliografia

• [1] BACON, R. P., Large bubbles in downward two-phase flow, Ph.D. Thesis, University of Cambridge, 1995, Cambridge, UK.
• [2] BACON, R. P., SCOTT, D.M., THORPE, R. B., Large bubbles in downward two-phase flow, Trans. IChemE., 1995, 73, Part A, 228-233.
• [3] FORRESTER S. E., EVANS G. M.,Stationary Gas Slugs in a Liquid Downflow, CHEMECA 96, 30 September-2 October 1996, Sydney, Australia, 5, 45-50.
• [4] NicKLIN B. J., WILKES M. A., DAVIDSON M. A., Two-Phase Flow in Vertical Tubes, Trans. Instn. Chem. Engrs., 1962, 40, 61-68.
• [5] HENSTOCK, W. H., HANRATTY, T. J., Gas absorption by a liquid layer flowing on the wall of a pipe, AIChE J., 1979, 25 (1), 122-131.
• [6] BROWN, R. A. S., The Mechanics of Large Gas Bubbles in Tubes I. Bubble Velocities in Stagnant Liquids, Can. J. Chem. Eng., 1965, October, 217-223.
• [7] CAMPOS J. B. L. M., GUEDES DE CARVALHO J. R. F., An experimental study of the wake of gas slugs rising in liquids, J. Fluid. Mech., 1988, 196, 27-37.
• [8] BROTZ W., Vber die Verausberechnung der Absorptionsgeschwindigkeit von Gasen in Strbmenden Flussigkeitschichten, Chem. Ing. Techn. 1954, 26, 470.
• [9] HlNZE, J. O., Fundamentals of the hydrodynamic mechanism of splitting in dispersion processes, AIChE J., 1955, 1,289.
• [10] HINZE, J. O., Turbulence, 1975, McGraw-Hill, New York.
• [11] EVANS G. M., JAMESON G. J., ATKINSON B. W., Prediction of the Bubble Size Generated by a Plunging Liquid Jet Bubble Column, Chem. Eng. Sci., 1992, 47(13/14), 3265-3272.
• [12] PUALLAY A.J., MELN1K R.E., RUBEL A., RUDMAN S., SlCLARl M.J., Similarity Solutions for Plane and Radial Jets Using ak-e Turbulence Model, J. Fluid. Engng., 1985, 107, 79-85.
• [13] RAJARATNAM N., Turbulent Jets, 1976, Elsevier, Amsterdam.
• [14] CAMPOS J.B.L.M., GUEDES DE CARVALHO J.R.F., Mixing induced by air slugs rising in a narrow columns of water, Chem. Eng. Sci., 1988, 43 (7), 1569-1582.
• [15] PINTO A.M.F.R., CAMPOS J.B.L.M., Coalescence of two gas slugs rising in a vertical column of liquid, Chem. Eng. Sci., 1995, 51 (1), 45-54.
• [16] LEE Y.H., SCOTT D.M., THORPE R.B., The scale-up of large bubbles attached to sparges in down¬ward two-phase flow, Chem. Eng. Sci., 1997, 52 (21/22) 3797-3809.
• [17] PARTHASARATHY R., JAMESON G. J., AHMED N., Bubble breakup in stirred vessels - predicting the Sauter mean diameter, Trans. Ichem. E, 1991, 69, Part A, July, 295-301.
• [18] DUNLOP E. H., PRADYUMNA K. N., Effect of fluid forces on plant cell suspensions, Chem. Eng. Sci., 1994, 49 (14), 2263-2276.
• [19] BIN, A., Gas Entrapment by plunging liquid jets, Chem. Eng. Sci., 1993, 48 (21), 3585-3630.
• [20] EVANS G. M., JAMESON G. J., Free Jet Expansion and Gas Entrainment Characteristics of a Plunging Liquid Jet, Experim. Therm. Fluid. Sci., 1996, 12, 142-149.