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Metallurgical and Materials Transactions B
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B 3/2007

01.06.2007

A Study of Spouts on Bath Surfaces from Gas Bubbling: Part II. Elucidation of Plume Dynamics

verfasst von: K. Krishnapisharody, G.A. Irons

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B | Ausgabe 3/2007

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Abstract

Quantitative information on the spout dimensions from Part I of this series of articles has been used to extract several critical parameters pertinent to gas-stirred ladles, viz. (1) the scaling criterion for the gas flow rate, (2) a unified representation of gas-liquid plumes from a macroscopic analysis, and (3) the volume- and area-averaged gas fractions and area-averaged gas and liquid velocities in the plume. Further, the issue of Froude similarity in gas-stirred systems is discussed and the proper form of the Froude number is justified from a fundamental viewpoint. The present model is simple and accurate enough to be used as a design tool for unconfined plumes, and the present methodology can be extended to the analysis of multiple plumes or those that interact with vessel walls.
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Fußnoten
1
Some authors define the modified Froude number as
$$ {\text{Fr}}_{M} = \frac{{\rho _{g} }} {{\rho _{l} }}\frac{{Q^{2} }} {{{\text{g}}d^{5} }} $$
but the definitions differ only by a factor of π 2/16.
 
2
Zhao and Irons[28] showed that, with a combined Kelvin–Helmholtz and Rayleigh–Taylor instability analysis, the transition occurs when the gas-liquid interface becomes unstable and disintegrates into liquid droplets, which are propelled into a jet. Hence, the transition correlates with a Weber number–based analysis.
 
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D. Guo, G.A. Irons: Metall. Mater. Trans. B, 2000, vol. 31B, pp. 1457–64CrossRef
33.
M. Iguchi, H. Tokunaga: Metall. Mater. Trans. B, 2002, vol. 33B, pp. 695– 702CrossRef
Metadaten
Titel
A Study of Spouts on Bath Surfaces from Gas Bubbling: Part II. Elucidation of Plume Dynamics
verfasst von
K. Krishnapisharody
G.A. Irons
Publikationsdatum
01.06.2007
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions B / Ausgabe 3/2007
Print ISSN: 1073-5615
Elektronische ISSN: 1543-1916
DOI
https://doi.org/10.1007/s11663-007-9064-z

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