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Evolution de bulles de gaz dans des liquides et des systèmes fluidisés

1964; Elsevier BV; Volume: 19; Issue: 4 Linguagem: Francês

10.1016/0009-2509(64)85039-9

1873-4405

H. Angelino, C. Charzat, R. J. Williams,

Pickering emulsions and particle stabilization

L'étude de l'évolution de bulles de gaz dans différents liquides et dans un lit fluidiséde billes de verre aétéeffectuéàl'aide d'un apparaillageélectronique situétotalementàl'extérieur du milieu considéré. Dans le domaine envisagé, pour un liquide donné, nous avons obtenu une relation constante entreU, vitesse d'ascension d'une bulle de gaz injectéetV son volume. Cette relation est toujours de la forme: U=KVnK etn dépendant des propriétés physiques du liquide. Dans le cas du lit fluidisé, nous constatons qu'il existe avant le passage de la bulle et dans la zone située au-dessus de son front d'attaque, une augmentation de la concentration des particules. Nous mettons enévidence expérimentalement l'existence de deux régimes d'ascension différents séparés par “un point de cassure” qui correspondàun volume critique de la bulle injectée. Nous montrons que le volume de la bulle n'est pas constant mais qu'il augmente au cours de l'ascension. Le rapprochement de ces phénomènes permet d'expliquer les résultats obtenus en introduisant les notions d'écoulement de gazàtravers la bulle en “régime ouvert” et en “régime fermé”. De plus, dans l'hypothèse qu'il existe toujours une relation entre vitesse d'ascension et volume instantané, cela implique que la vitesse de la bulle n'est pas constante mais que l'on a une accélération correspondanteàl'augmentation de volume. A study of the evolution of gas bubbles in different liquids and in a fluidised bed of glass beads has been carried out with the aid of electronic apparatus placed entirely exterior to the mediums considered. Over the experimental range a constant relationship was established for each individual liquid betweenU, the velocity of ascension of an injected bubble of gas andV, its volume. The general form of these expressions is: U=KVn whereK andn are dependant on physical properties of the liquid. In the case of the fluidised bed, an increase in particle density was indicated immediately above the cap of the bubble during passage. Experiments demonstrated: (a) The existence of two distinct ascension regimes defined by a characteristic “Breaking Point” which corresponds to a critical bubble injection volume (b) Increases in the volumes of bubbles during their ascension. In explaining these results a theory of the gas flow related to a bubble is presented. This employs the concepts of “open” and “closed” flow regimes. It is further proposed that a constant relationship exists between the instantaneous volume and velocity of ascension of a bubble. This implies that bubbles do not maintain a constant velocity during passage but are subjected to an acceleration corresponding to the increase in their volume. Die Bildung von Gasblasen in verschiedenen Flüssigkeiten und in einem Schwebebett von Glaskugeln wurde mit einem elektronischen Apparat gemessen, der vollkommen ausserhalb des untersuchten Mediums plaziert war. Im ganzen untersuchten Bereich wurde für jede Flüssigkeit eine Beziehung zwischen der Aufstiegsgeschwindigkeit der Gasblase und ihrem VolumenV nach der Form U=KVn gefunden, wobei die KonstantenK andn von den Flüssigkeitseigenschaften abhängen. Im Schwebebett wurde festgestellt, dass in der Zone direkt oberhalb der aufsteigenden Blase eine Steigerung der Teilchendichte auftritt. Experimentell wurden zwei verschiedene Arten des Blasenaufstieges gefunden, derenÜbergangsgebiet durch eine kritische Blasengrösse festgelegt werden kann. Das Volumen der auftsteigenden Blasen nimmt zudem ständig zu. Diese Phänomene können durch die Annahme einer “geschlossenen” oder “offenen” Strömung des Gases in der Blase erklärt werden. Aus der Tatsache, dass eine Beziehung zwischen Aufstiegsgeschwindigkeit und Volumen besteht, folgt zudem, dass die Aufstiegsgeschwindigkeit nicht konstant sein kann, sondern gemäss dem steigenden Blasenvolumen ständig zunehmen muss.