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Keywords:

  • high pressure;
  • bubble column;
  • regime transition;
  • pressure fluctuation;
  • drift flux

Abstract

Two approaches are adopted in this study to identify the flow transition in a bubble column from the homogeneous regime to the heterogeneous regime at pressures up to 15.2 MPa and temperatures up to 78°C. These approaches, which yield essentially identical results, include those based on the standard deviation of the pressure fluctuation and the drift flux model. The experimental results obtained indicate that the regime transition velocity is delayed when the system pressure and temperature increase. The correlation proposed for the transition velocity by Wilkinson et al. (1992) predicts the present results to a reasonable extent, provided that the experimentally measured values for the physical properties of the fluids are used in the correlation. It is clear, however, that an improved correlation or model is needed for a quantitative account of the transition velocity for high-pressure bubble column systems with different gas distributing capability.

On a adopté deux approches dans cette étude afin d'étudier la transition de l'écoulement dans une colonne à bulles du régime homogène au régime hétérogène à des pressions allant jusqu'à 15,2 MPa et des températures allant jusqu'à 78°C. Ces approches, qui donnent essentiellement les mêmes résultats, incluent la méthode basée sur l'écart type de la fluctuation de pression et le modèle de flux de décalage. Les résultats expérimentaux obtenus indiquent que la vitesse de transition du régime est retardée lorsque la pression et la température du système augmentent. La corrélation proposée pour la vitesse de transition par Wilkinson et al. (1992) prédit assez correctement les présents résultats, dans la mesure oùon utilise dans la corrélation les valeurs mesurées expérimentalement pour les propriétés physiques. Il est cependant clair qu'une corrélation ou un modèle amélioré est nécessaire pour une prise en compte quantitative de la vitesse de transition pour des systèmes à colonne à bulles à haute pression avec une capacité de distribution de gaz différente.