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Abstract

Using fundamental aspects of the fluid mechanics of a single particle, a relation for the velocity of liquid necessary to suspend solid particles in a shallow depth column is derived. This liquid velocity is developed by the movement of the gas bubbles inside the column with the potential energy dissipated by the bubble during its ascent taken as the gain in the kinetic energy of the liquid. This energy brings about sufficient liquid motion to suspend the particles. The corresponding superficial gas velocity to suspend all the particles present in the column is theoretically estimated and compared to experimental values of superficial gas velocities obtained for various solids concentrations. A set pattern of deviation is observed, and empirical correlations are suggested for predicting the superficial gas velocity to suspend a given amount of solid particles in liquid.

En utilisant les aspects fondamentaux de la mécanique des fluides pour une seule particule, on a élabli une relation en ce qui a trait à la vélocité d'un liquide qui est nécessaire pour assurer la suspension de particules solides dans une colonne peu profonde. La vélocité du liquide est engendrée par le mouvement des billies de gaz à l'intérieur de la colonne et l'énergie potentielle dissipée par la bulle lors de son ascension est considérée comme le gain du liquide en énergie cinétique; cette énergie produit un mouvement du liquide suffisant pour assurer la suspension des particules. On a évalué théoriquement la vélocité correspondante du gaz superficiel qui est nécessaire pour supendre toutes les particules présentes dans la colonne et comparé les résultats ainsi obtenus avec les valeurs expérimentales des vélocités du gaz superficiel qu'on avait trouveés pour différentes concentrations de solides. On a observé une allure de déviation et proposé des corrélations empiriques pour prédire la vélocité du gaz superficiel qui serait nécessaire pour suspendre une certaine quantité de particules solides dans un liquide.