Transferencia de Masa Gas-Líquido alrededor de una Burbuja Ascendente: Efecto Combinado de la Reología y el Surfactante
Autores: Lebrun, Gaelle; Xu, Feishi; Le Men, Claude; Hébrard, Gilles; Dietrich, Nicolas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Transferencia de Masa Gas-Líquido alrededor de una Burbuja Ascendente: Efecto Combinado de la Reología y el Surfactante
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Influencia
Viscosidad
Tensión superficial
Transferencia de oxígeno
Masa transferida
Contaminante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se investigó la influencia de la viscosidad y la tensión superficial en la transferencia de oxígeno utilizando fluorescencia inducida por láser planar con inhibición (PLIF-I). La tensión superficial y la viscosidad se modificaron utilizando Triton X-100 y poliacrilamida, respectivamente. Se identificaron cambios en los parámetros hidrodinámicos de burbujas milimétricas y se calcularon los parámetros de transferencia. Los resultados revelaron una disminución en la masa transferida en presencia de un contaminante. Para la viscosidad modificada, la disminución en la masa transferida fue permitida por las correlaciones actuales, pero la presencia de surfactante llevó a una disminución drástica en el coeficiente de transferencia de masa del lado líquido, que se volvió aún más bajo cuando se añadió polímero. Se discute una explicación para la brecha entre las correlaciones clásicas y los valores experimentales de kL, y se propone una hipótesis sobre la existencia de una acumulación de contaminante en la capa de difusión. Esto llevó a la posibilidad de una disminución en el coeficiente de difusión y la concentración de saturación de oxígeno en la película líquida, explicando la discrepancia entre los modelos y la experiencia. Se estimaron valores adaptados de DO2 y [O2] * en esta capa. Este estudio original desentraña la complejidad de la transferencia de masa desde una burbuja de aire en un medio complejo.
Descripción
Se investigó la influencia de la viscosidad y la tensión superficial en la transferencia de oxígeno utilizando fluorescencia inducida por láser planar con inhibición (PLIF-I). La tensión superficial y la viscosidad se modificaron utilizando Triton X-100 y poliacrilamida, respectivamente. Se identificaron cambios en los parámetros hidrodinámicos de burbujas milimétricas y se calcularon los parámetros de transferencia. Los resultados revelaron una disminución en la masa transferida en presencia de un contaminante. Para la viscosidad modificada, la disminución en la masa transferida fue permitida por las correlaciones actuales, pero la presencia de surfactante llevó a una disminución drástica en el coeficiente de transferencia de masa del lado líquido, que se volvió aún más bajo cuando se añadió polímero. Se discute una explicación para la brecha entre las correlaciones clásicas y los valores experimentales de kL, y se propone una hipótesis sobre la existencia de una acumulación de contaminante en la capa de difusión. Esto llevó a la posibilidad de una disminución en el coeficiente de difusión y la concentración de saturación de oxígeno en la película líquida, explicando la discrepancia entre los modelos y la experiencia. Se estimaron valores adaptados de DO2 y [O2] * en esta capa. Este estudio original desentraña la complejidad de la transferencia de masa desde una burbuja de aire en un medio complejo.