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ISSN : 1225-0112(Print)
ISSN : 2288-4505(Online)
Applied Chemistry for Engineering Vol.15 No.6 pp.652-658
DOI :

Research Papers : Characteristics of Phase Holdups and Pressure Fluctuations in a Three-Phase Swirling Fluidized Bed

Sung Mo Son

Abstract

Characteristics of phase holdups and pressure fluctuations were investigated in a three-phase swirling fluidized bed whose diameter was 0.102 m and 2.5 m in height. Effects of gas (UG) and liquid (UL) velocities, particle size (dp) and swirling ratio (Rs) of continuous liquid phase on the phase holdups and pressure fluctuations were determined. The holdups of gas and solid phases increased bout liquid phase holdup decreased, with increasing swirling ratio of continuous liquid phase. The gas holdup exhibited a local minimum with increasing fluidized particle size from 1.0 to 6.0 mm. In the beds of relatively small particles, the bed porosity showed a slight local minimum but increased gradually in the beds of relatively large particles, with increasing UG. The bed porosity increased with increasing UL, but decreased with increasing dp. The pressure fluctuations could be well interpreted by means of phase space portraits and correlation dimension. The attractor obtained from pressure fluctuations tended to become more simple in the phase space, and the value of correlation dimension decreased with increasing Rs. The value of gas holdup had been well correlated in terms of operating variables in the bubble coalescence as well as bubble disintegrating regimes, respectively.

연구논문 : 나선흐름(swirling) 삼상 유동층에서 상체류량 및 압력 요동 특성

손성모,신호진

초록

직경이 0.102 m이고 높이가 2.5 m인 나선흐름 삼상 유동층에서 상체류량 및 압력요동 특성을 고찰하였다. 기체유속(UG), 액체유속(UL), 유동 입자의 크기(dp) 그리고 연속상인 액체의 나선 유도흐름 주입액체량의 비(Rs)를 실험변수로 선정하였으며, 이들 변수들이 상체류량과 압력요동에 미치는 영향을 고찰하였다. 나선흐름 유동층에서 기체 체류량과 고체 체류량은 나선유도흐름의 증가에 따라서 증가하였으나, 액체 체류량은 나선유도 흐름의 증가에 따라 감소하였다. 입자의 크기가 증가하면서는 기체 체류량은 국소적인 최소값을 나타내었다. 층공극률은 기체의 유속이 증가함에 따라 유동입자가 작은 경우(dp=1.0, 1.7 mm)의 최소값을 가진 후 증가한 반면에, 유동입자의 크기가 큰 경우(dp=3.0, 4.0, 6.0 mm)에는 기체 유속이 증가함에 따라 감소하였다. 액체 유속의 증가에 따라서는 층공극률이 증가하였지만, 유동 입자의 크기가 증가함에 따라서는 감소하였다. 압력요동특성은 위상공간투영과 상관차원으로 효과적으로 해석할 수 있었는데, 나선흐름의 비가 증가함에 따라 위상곤간투영은 점점 단순해지고, 상관차원의 값은 감소하였다. 나선흐름 삼상 유동층에서 기체 체류량을 기포 합체 영역과 기포 분쇄 영역으로 나누어 실험변수의 상관식으로 나타낼 수 있었다.

Figure

Table