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Los efectos de las propiedades de los gases en el diseño de columnas de burbujas equipadas con un difusor de poro fino

Autores: Kanaris, Athanasios G.; Pavlidis, Theodosios I.; Chatzidafni, Ariadni P.; Mouza, Aikaterini A.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2018

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Acceso abierto

Artículo científico
2018

Los efectos de las propiedades de los gases en el diseño de columnas de burbujas equipadas con un difusor de poro fino


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Química

Palabras clave

Columnas de burbujas
Sparger poroso
Propiedades de la fase gaseosa
Ecuaciones de diseño
Punto de transición
Dinámica de fluidos computacional

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 22

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este trabajo se refiere al rendimiento de columnas de burbujas equipadas con difusores porosos e investiga el efecto de las propiedades de la fase gaseosa mediante la realización de experimentos con varios gases (es decir, aire, CO, He) que cubren un amplio rango de valores de propiedades físicas. El propósito es investigar la validez de las ecuaciones de diseño, que fueron propuestas en nuestro trabajo anterior y pueden predecir con razonable precisión el punto de transición de régimen homogéneo a heterogéneo, así como la retención de gas y el diámetro medio de Sauter en el régimen homogéneo. Aunque las correlaciones se verificaron con datos obtenidos utilizando diferentes configuraciones geométricas y varios líquidos newtonianos y no newtonianos, así como la adición de surfactantes, la fase gaseosa siempre fue aire atmosférico. Los nuevos experimentos revelaron que solo el uso de gas de baja densidad (He) tiene un efecto medible en el rendimiento de la columna de burbujas. Más precisamente, cuando se emplea el gas de baja densidad (He), el punto de transición se desplaza a mayores caudales de gas y la retención de gas disminuye, un hecho atribuido a la menor fuerza de momento ejercida por el gas. A la luz de los nuevos datos, las correlaciones propuestas se han modificado ligeramente para incluir el efecto de las propiedades de la fase gaseosa y se ha encontrado que pueden predecir las cantidades mencionadas con una precisión de +/-15%. También se ha demostrado que las simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) son un medio preciso para evaluar las características del flujo dentro de una columna de burbujas.

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