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Gas flow regime changes in a bubble column filled with a fibre suspension

Authors

  • Theodore J. Heindel

    1. Institute of Paper Science and Technology, 500 10th Street NW, Atlanta, GA 30318-5794, USA
    Current affiliation:
    1. Department of Mechanical Engineering, 2026 H.M. Black Engineering Building, Iowa State University, Ames, IA 50011-2161, USA
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Abstract

Gas flow characteristics in opaque fibre suspensions have been captured on film using a stop-motion X-ray imaging technique called flash X-ray radiography (FXR). Gas flows in a bubble column filled with various cellulose fibre suspensions from 0% (an air–water system) to 5% by mass have been observed. The gas flow regime changes from vortical to churn-turbulent as the fibre concentration increases for a fixed superficial gas velocity. Two new gas flow regimes, identified as surge churn-turbulent and discrete channel flow, have also been recorded at high fibre concentrations.

Abstract

Les caractéristiques d'écoulement de gaz dans des suspensions de fibres opaques ont été prélevées sur le film à l'aide d'une technique d'imagerie aux rayons X avec arrêt sur image appelée également radiographic par rayons X éclair (FXR). On a observé des écoulements de gaz dans une colonne à bulles remplie de diverses suspensions de fibres de cellulose variant de 0% (un système air–eau) à 5% massique. Le régime d'écoulement de gaz passe de l'état tourbillonnaire à l'état agité-turbulent à mesure que la concentration de fibres augmente pour une vitesse de gaz superfi-cielle fixe. Deux nouveaux régimes d'écoulement de gaz, reconnus comme étant un écoulement agité-turbulent soudain et un écoulement discret, ont également été enregistrés à de fortes concentrations de fibres.

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