Stabilization of Carbon Dioxide Foam by a Low Concentration of Cetyltrimethylammonium Bromide-Grafted Nano-Faujasite Zeolite. Part 2: Modeling
Notice bibliographique
Résumé
There is a dire need for a descriptive model that adequately evaluates the foam stabilizing and destabilizing processes in the presence of nanoparticles. In this study, we are using the population balance model (PBM) to investigate the effects of implementing sole cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) as well as CTAB grafted or physically mixed with faujasite (FAU) nanoparticles on the evolution of CO 2 foam bubbles and liquid hold-up. In this method, the sizes of the generated CO 2 foam bubbles of all foaming systems were monitored experimentally and converted into a log-normal population of bubble sizes at every time scale. Then, the obtained population bubble sizes were incorporated into the PBM to obtain approximate solutions and empirical forms describing the coalescence and ripening kernels of foam bubbles with respect to liquid hold-up. Our modeling results indicated that the primary CO 2 foam stabilization mechanism was different based on the applied concentration levels of CTAB and its interaction with FAU nanoparticles. Below the critical micelle concentration (CMC), the virgin surfactant and physically mixed surfactant/nanoparticles showed a high coalescence rate in contrast to the CTAB-grafted FAU nanoparticles. For instance, our findings indicated that the CTAB-grafted FAU nanofluids at a concentration of 100 ppm had a 1000 times lower bubble coalescence rate than the physical mixing of 100 ppm of CTAB with 500 ppm of FAU nanoparticles. Hence, grafting the surfactant on the surface of nanoparticles before application in CO 2 foaming can significantly reduce the breakage of foam bubbles at a surfactant concentration below the CMC. Above the CMC, on the other hand, the PBM indicated that reducing the CO 2 bubbles coarsening was the major CO 2 foam bubble stabilization mechanism. As a broader impact, our modeling results and developed empirical forms of foam coalescence and ripening functions are helpful in accurately predicting the real phenomena that are responsible for foam stabilization at a wide range of conditions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».