Tvorba bublin a dynamika klastrů bublin: Vliv zvýšené viskozity

S cílem vytvořit most mezi studiem chování jednotlivých bublin a jejich velkých souborů v probublávaných kolonách byly zkoumány vlastnosti klastrů bublin (tj. malých souborů: bubble cluster, swarm, cloud) v malé částečně aerované koloně s nízkou zádrží plynu. Bubliny vytvořené na jednom otvoru o průměru 0,5 mm byly vizualizovány vysokorychlostní kamerou. Byl sledován proces tvorby a chování stoupajících bublin ve výškách 20 a 40 cm nad otvorem. Tvar, velikost a rychlost bublin byly zkoumány ve vodných roztocích glycerolu (viskozita 1 až 10 mPa.s). Průměrné charakteristiky bublin v klastru byly získány statistickým zpracováním dat. Bylo zjištěno, že mechanismus tvorby bublin určuje velikost a rychlost bublin a že ve zkoumaném rozsahu má viskozita na chování bublin malý vliv. Jednotlivé bubliny v klastru se výrazně liší svou velikostí, tvarem a rychlostí, aniž by mezi těmito veličinami existovala korelace.

Obr. Režimy tvorby bublin pozorované na jednom otvoru o průměru 0,5 mm (zdola nahoru): Dvojité bublání; Trojité bublání; Vícenásobná koalescence s rozpadem; Vícenásobná koalescence bez viditelného rozpadu.

Crha, J., Orvalho, S., Ruzicka, M.C., Shirokov, V., Jerhotová, K., Pokorny, P., Basařová, P., Bubble formation and swarm dynamics: Effect of increased viscosity. Chem. Eng. Sci. 119831, 2024. DOI: 10.1016/j.ces.2024.119831