بررسي اثر ميزان پوشش سطحي مواد فعال سطحي بر ديناميك فصل مشترك گاز – مايع با استفاده از تكنيك آزمايشگاهي حباب در حال صعود

Investigation of surfactant surface coverage effect on the dynamic behavior of gas-liquid interface using rising bubble experiment

دانش جريان هاي چندفازي و فرايند هاي انتقال بين فازي يكي از بنيادي ترين شاخه هاي علوم هستند كه كاربردهاي بسياري در صنايع گاز و پتروشيمي دارند. يكي از مهم ترين مباحث اين دانش پراكنش هاي بين فازي در سيستم هاي سيال - سيال مي باشد. اين پراكنش ها در بسياري از موارد با حركت نسبي دو فاز پيوسته و پراكنده همراه مي باشند. در چنين سيستم هايي رفتارهاي بين فازي داراي پيچيدگي هاي زيادي مي باشند. اين پيچيدگي ها زماني بيشتر مي شوند كه ناخالصي ها يا افزودني هايي با قابليت فعاليت سطحي در سيستم حضور پيدا كنند. مطالعه ي حاضر در جهت درك رفتار ديناميكي سطوح بين فازي در حضور مواد فعال سطحي در سيستم هاي پراكنشي سيال – سيال انجام گرديده است. در اين پژوهش به منظور بررسي اثر ميزان پوشش سطحي مواد فعال سطحي بر ديناميك فصل مشترك گاز – مايع، از يكي از مرسوم ترين روش هاي آزمايشگاهي بنام روش حباب در حال صعود استفاده گرديده است. پارامتر مورد بررسي سرعت صعود حباب مي باشد كه در پوشش هاي سطحي متفاوت از مواد فعال سطحي اندازه گيري گرديده است. پوشش هاي سطحي متفاوت از مواد فعال سطحي با استفاده از تغيير زمان ماند حباب در سر نازل مويين ايجاد مي گردند. در اين مطالعه از دو نوع ماده فعال سطحي يوني CTAB و غير يوني C12DMPO استفاده گرديده است. با توجه به فعاليت سطحي بيشترC12DMPO ، شاهد تاثير چشمگير آن بر پروفايل سرعت صعود حباب نسبت به CTAB مي باشيم.

Multiphase flows and Interfacial transport phenomena are one of the most fundamental branches of science which have numerous application in gas and petrochemical industries. Gas-liquid and liquid – liquid dispersions are of great importance in this field. These dispersions in many cases associated with relative motion between continuous and dispersed phase. In such complicated systems interfacial behaviors is known to have higher complexities in presence of surface active impurities. This study reveals a better understanding of interfacial behavior of fluid-fluid dispersions in presence of surfactants. In this research work, rising bubble technique is used as one of the most conventional methods. Local rising velocity of bubble is measured in various surface coverages. Different Surface coverage of surfactants is achieved by time variation of bubble residence at the capillary. In this investigation ionic surfactant CTAB and non-ionic one C12DMPO is used. Regarding the high surface activity of C12DMPO, it has shown more influence on rising velocity rather than ionic one.