Two-phase bubble flow

The various factors contributing to the motion of the bubbles in two-phase flow are analysed. A theory is presented which shows that the velocity of the bubbles consists of a component equal to the superficial liquid velocity, a component equal to the superficial gas velocity and component due to buoyancy. A simple experiment in support of the theory (involving direct measurement of the buoyancy component of velocity by suddenly stopping the flow of gas and timing the rise of the swarm of bubbles) is described. The energy losses associated with two-phase gas-liquid flow are discussed at some length, and it is shown that in bubble flow “the energy loss due to slip” is closely related to the buoyancy component of bubble velocity. L'auteur étudie les divers facteurs qui interviennent dans le mouvement de bulles dans un écoulement à deux phases. Il donne une théorie dans laquelle la vitesse des bulles résulte d'une composante égale à la vitesse superficielle du liquide, d'une composante égale à la vitesse superficielle du gaz, et d'une composante dûe à la poussée du liquide sur les bulles. Il décrit une expérience simple pour étayer cette théorie. Les pertes de charge résultant de l'écoulement (sans tenir compte des pertes de charge dues aux frottements sur les parois) sont décrites et on montre que cette perte de charge dépend principalement de la composante de la vitesse dûe à la poussée du liquide. Die verschiedenen Faktoren, die bei der Bewegung von Blasen in zweiphasigen Strömungen eine Rolle spielen, wurden untersucht. Es wird eine Theorie entwickelt, welche zeigt, dass sich die Geschwindigkeit der Blasen zusammensetzt aus einem Anteil, der der Oberflächengeschwindigkeit der Flüssigkeit gleich ist, einem Anteil, der der Oberflächengeschwindigkeit des Gases ist und einem Anteil, der von dem Aufrieb abhängig ist. Es wird ein einfaches Experiment zur Unterstützung der Theorie mitgeteilt, das die direkte Messung des Anteils durch Auftrieb einschloss durch plötzliches Abstoppen der Gasströmung und Messung der Zeit, in der der Blasenschwarm aufstieg. Über den Energieverlust in Verbindung mit zweiphasiger Strömung von Gas und Flüssigkeit wird mit einiger Ausführlichkeit diskutiert und es wird gezeigt, dass im Blasenstrom der Energieverlust durch Reibung sehr gut in Beziehung gesetzt werden kann zu dem Auftriebsanteil der Blasengeschwindigkeit.