Dynamics of unsteady phenomena in gas-liquid systems
Project goals
The project concerns the basic research into unsteady phenomena in gas-liquid multiphase systems typically occurring in bubble column contactors and reactors and aerated tanks. The goal is to understand the underlying mechanisms governing the bubble bed response to variations in the gas input: how the voidage and flow regime are affected. These two are relevant for applications and design. Two key processes will be studied in lab-scale columns, the expansion and the collapse of the bubbly layer. Three approaches will be combined: experiments as the primary knowledge base, theoretical model capturing the observed facts, numerical flow simulations CFD - testing the applicability. We will try to understand how the macroscopic behaviour of bubbly layers stems from the many interplaying small scale phenomena: bubble size and speed, hydrodynamic bubble interactions in clusters. The basic air-water model system will be further extended for the effect of viscosity and surface active agents, both showing remarkable effects on the bubbly dispersions.
Keywords
bubble columnsmultiphase hydrodynamicsgas-liquid systemsunsteady phenomenavariable gas inputgas holdupflow regimesmultiscale approach
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 23 (SGA0201900001)
Main participants
Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
19-09518S
Alternative language
Project name in Czech
Dynamika nestacionárních dějů v plyno-kapalinových soustavách
Annotation in Czech
Jde o základní studium nestacionárních dějů ve vícefázových hydrodynamických disperzních soustavách typu kapalina-plyn, které se vyskytují v kolonových kontaktorech a reaktorech a také v aerovaných nádržích. Cílem je porozumět mechanizmům, jakými probublávaný systém reaguje na změny v přívodu plynné fáze: jak se chová zádrž plynu a hydrodynamický režim proudění, které jsou klíčové pro inženýrské aplikace a návrh aparátů. Studovanými procesy je expanze a kolaps bublané vrstvy v laboratorní koloně. Metoda studia kombinuje tři nástroje: experiment jako znalostní základ, teoretický model popisu odhalených zákonitostí, numerické simulace CFD pro otestování možností jejich aplikace. Snahou je pochopit makroskopické chování vrstvy z jejích 'mikroskopických' parametrů: velikosti a rychlosti bublin a hydrodynamické interakce bublin v klastrech. Základním modelovým systémem je vzduch a voda, jeho rozšířením pak vliv viskozity a povrchově aktivních látek, majících významný vliv na chování disperze.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2019
Realization period - end
Jun 30, 2022
Project status
—
Latest support payment
Apr 1, 2022
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP23-GA0-GA-R
Data delivery date
Jun 26, 2023
Finance
Total approved costs
7,386 thou. CZK
Public financial support
6,480 thou. CZK
Other public sources
906 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
7 386 CZK thou.
Public support
6 480 CZK thou.
87%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Chemical process engineering
Solution period
01. 01. 2019 - 30. 06. 2022