Numerical investigation of bubble dynamics and multi-scale flow characteristics in the bottom-blown gas–liquid reactor

气泡 机械 阀体孔板 大涡模拟 流量(数学) 唤醒 分手 涡流 羽流 流体体积法 液体气泡 旋涡脱落 材料科学 物理 气象学 机械工程 湍流 工程类 雷诺数
作者
Kui Lai,Shiliang Yang,Hua Wang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:474: 145868-145868 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.145868
摘要

Comprehending the multi-scale characteristics of gas–liquid two-phase systems is of utmost importance in augmenting reaction rates and enhancing the efficiency of resource and energy utilization in industrial processes. In this study, the experimentally verified large eddy simulation coupled with volume of fluid model is employed to investigate the dynamics of bubble swarms and the macroscope flow characteristics in gas–liquid two-phase systems. The results indicate that: (1) in the bubble rising process, momentum region, transfer region, plume region, and liquid surface region with different bubble features can be identified. The bubble swarms display various behaviors such as breakup and merging, path instability, and vortex shedding throughout their ascent. The existence of a high-speed region in the hydrodynamically stable quasi-elliptical wake region expedites the trailing bubble. Furthermore, the amalgamation of vortex shedding and shape alteration influences the stability of the bubble rising path. (2) An increase in the number of orifices results in a more uniform distribution of bubbles and a bubble plume flow skewed more towards the central region, attributable to the Bernoulli effect. Nonetheless, the overall gas holdup of the system decreases with an increasing number of orifices. (3) The number of large vortex structures and the gas–liquid contact area expand with an increasing number of orifices. This study provides valuable insights into the dynamics and mechanisms of bubble swarms, which are of great significance for the design, operation, and optimization of gas–liquid two-phase systems in various industrial applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
huco完成签到,获得积分10
3秒前
haralee完成签到 ,获得积分10
17秒前
WangJL完成签到 ,获得积分10
21秒前
jyy完成签到,获得积分10
29秒前
luobote完成签到 ,获得积分10
50秒前
玉鱼儿完成签到 ,获得积分10
54秒前
lapin完成签到,获得积分10
56秒前
六一儿童节完成签到 ,获得积分0
1分钟前
yaomax完成签到 ,获得积分10
1分钟前
btcat完成签到,获得积分0
1分钟前
航行天下完成签到 ,获得积分10
1分钟前
暖羊羊Y完成签到 ,获得积分10
1分钟前
拓小八完成签到,获得积分0
1分钟前
滴滴完成签到 ,获得积分10
1分钟前
27完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
缓慢的灵枫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
沉舟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
可爱可愁完成签到,获得积分10
1分钟前
shawn完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Skywalk满天星完成签到,获得积分10
2分钟前
小石榴的爸爸完成签到 ,获得积分10
2分钟前
dlzheng完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小石榴爸爸完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Huangy000完成签到,获得积分10
2分钟前
娟娟SCI完成签到 ,获得积分10
2分钟前
猪仔5号完成签到 ,获得积分0
2分钟前
缥缈的闭月完成签到,获得积分10
2分钟前
希望天下0贩的0应助Wang采纳,获得10
2分钟前
碗碗豆喵完成签到 ,获得积分10
2分钟前
徐团伟完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小young完成签到 ,获得积分0
2分钟前
绵羊座鸭梨完成签到 ,获得积分10
2分钟前
yy103完成签到 ,获得积分10
2分钟前
G1997完成签到 ,获得积分10
3分钟前
爱我不上火完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Arctic完成签到 ,获得积分10
3分钟前
周周南完成签到 ,获得积分10
3分钟前
gincle完成签到 ,获得积分10
3分钟前
简爱完成签到 ,获得积分10
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
Theories in Second Language Acquisition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5568323
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4652828
关于积分的说明 14702043
捐赠科研通 4594644
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2521164
邀请新用户注册赠送积分活动 1492928
关于科研通互助平台的介绍 1463734