مطالعۀ تجربي رشد حباب در يك بستر سيال گاز- جامد نيم‌استوانه‌اي

بسترهاي سيال‌شده در فرايندهاي مختلفي نظير خشك‌كردن، مخلوط‌كردن، انجام واكنش‌هاي كاتاليستي و غير كاتاليستي استفاده مي‌شوند. در اين مقاله، ويژگي‌هاي هيدروديناميكي يك بستر سيال نيم‌استوانه‌اي گاز- جامد كه متأثر از ويژگي‌هاي حباب شامل  اندازه، شكل و سرعت بالارفتن حباب است، به‌صورت تجربي در سرعت‌هاي ظاهري مختلف گاز براي ذرات 420 ميكرومتر به‌وسيلۀ تصويربرداري ديجيتال مطالعه شده است. آزمايش‌ها در يك بستر سيال نيم‌استوانه‌اي به‌قطر 14 سانتي‌متر در فشار و دماي محيط انجام شدند. ارتفاع بستر پرشده در حالت ايستا 21 سانتي‌متر (1.5=L/D) و سرعت ظاهري گاز در محدودۀ 0.2 تا 0.8 متر بر ثانيه متغير بود. نتايج آزمايش‌ها نشان داد كه با افزايش سرعت ظاهري گاز و ارتفاع، متوسط اندازه و سرعت بالارفتن حباب‌ها در بستر افزايش مي‌يابد. مقادير به‌دست‌آمده به‌روش تجربي با مقادير حساب‌شده از معادلات تجربي، انطباق قابل قبولي داشتند و ميانگين درصد خطاي حساب‌شدۀ اندازۀ حباب و سرعت بالارفتن آن به‌وسيلۀ آزمايش‌ها و روابط موجود به‌ترتيب برابر 3.5 و 7 درصد به دست آمد. برتري بستر نيم‌استوانه‌اي نسبت به استوانه‌اي اين است كه از راه وجه مسطح آن مي‌توان به‌صورت غيرتداخلي، پديده‌هاي درون بستر را مشاهده كرد. نتايج اين آزمايش‌ها مي‌تواند به درك رفتار پيچيدۀ هيدورديناميكي بسترهاي سيال كمك كند.