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Keywords:

  • fluidized bed;
  • sound field;
  • minimum fluidization velocity;
  • bubble rise velocity;
  • group B particles

Abstract

The behaviour of several kinds of group B particles ranging from 100 μm to 600 μm was studied in a sound wave vibrated fluidized bed (SVFB). The fluidized bed consists of a transparent Plexiglas tube that is 54 mm i.d. × 1 m high. A speaker mounted at the top of the bed was supplied by a function generator with square waves and was used to generate the sound as the source of vibration of the fluidized bed. The influence of the particle size, density of particles and sphericity of particles on the minimum fluidization velocity, pressure fluctuations and bubble rise velocity in the SVFB was investigated. The minimum fluidization velocity decreased as the sound energy increased. When the sound energy was strong enough and greater than the critical power, the minimum fluidization velocity would approach the same value regardless of the degree of resonance (DOR) value if the particles were in spherical shape. For non-spherical shape particles the minimum fluidization velocity was the function of the DOR value if the power was greater than the critical power. For the middle particle size range, the standard deviation of pressure fluctuations in an SVFB became lower than the one without the effect of sound in high superficial gas velocity range, but the result was reverse for the low superficial velocity; for the large particle size range, the standard deviation of pressure fluctuations in an SVFB was larger than the one without the effect of sound. The sound could also reduce the bubble rise velocity in an SVFB.

Dans un lit fluidisé vibrant sous l'effet d'une onde sonore (SVFB), on a étudié le comportement de plusieurs sortes de particules du groupe B d'une taille comprise entre 100 μm à 600 μm. Le lit fluidisé est formé d'un tube de Plexiglass transparent de 54 mm de diamètre intérieur et de 1 m de hauteur. Un haut-parleur monté au sommet du lit a été excité par un générateur de fonctions d'ondes carrées dans le but de produire un on utilisé comme source de vibration du lit fluidisé. On a étudié l'influence de la taille, de la masse volumique et de la sphéricité des particules sur la vitesse de fluidisation minimale, les fluctuations de pression et la vitesse de montée des bulles dans le SVFB. La vitesse de fluidisation minimale diminue lorsque l'énergie sonore augmente. Lorsque l'énergie sonore est suffisamment forte et supérieure à la puissance critique, la vitesse de fluidisation minimale atteint la même valeur quelle que soit le degré de résonance (DOR) si les particles sont de forme sphérique. Pour des particules non sphériques, la vitesse de fluidisation minimale est fonction du DOR si la puissance est supérieure à la puissance critique. Dans la gamme moyenne de tailles de particules, l'écart type des fluctuations de pression dans un SVFB devient inférieur à celui obtenu sans l'effet du son pour les vitesses de gaz superficielles élevées, mais c'est l'inverse qui se produit avec une faible vitesse superficielle; dans la gamme supérieure de tailles de particules, l'écart type des fluctuations de pression dans un SVFB est plus grand que celui obtenu sans l'effet du son. Le son peut également reduire la vitsse de monteé des bulles dans un SVFB.