The aim of the project is to study conditions under which homogeneous flow regime in bubble column reactors becomes unstable and the transition to heterogeneous regime occurs. To characterize the dynamics of the system, time series of pressure fluctuations in gas chamber below the column plate and wall pressure fluctuations on the liquid side will be measured. Methods of non-linear time series analysis will be applied to calculate the dynamic characteristics of the signal (fractal dimension, Kolmogorov entropy) to identify the stability threshold. Hydrodynamic mechanisms of the transition will be identified and a model describing and explaining the experimental data suggested. (en)
Cílem navrhovaného projektu je studium podmínek existence homogenního a heterogenního režimu v probublávaném kolonovém reaktoru a jejich vzájemného přechodu. K experimentální charakterizaci dynamického chování plynokapalinové vrstvy bude použito vizualizace pohybu bublin pomocí videozáznamu a analýzy tlakového signálu v komoře pod patrem a ve stěně reaktoru. Dále bude měřena lokální rychlost kapaliny anemometrickou sondou. Data budou zpracována metodami klasické statistiky i metodami analýzy nelineárních dynamických systémů (fraktální dimenze atraktoru, Kolmogorovova entropie signálu). Budou identifikovány hydrodynamické mechanismy odpovědné za vznik nestability homogenního režimu a bude navrženo kritérium nestability. Bude studována analogis obdobnou nestabilitou, která nastává ve fluidním loži.
Projekt přináší nové poznatky o stabilitách toku plyno-kapalinových směsí v kolonových reaktorech. Za velmi přínosné lze považovat vypracování teorie popisující nestabilitu režimu bublin v kapalině v důsledku hydrodynamických interakcí. Tyto nové poznatk (cs)