Impact of Liquid Density on Taylor Bubble Dynamics in Airlift Pump: A Flow Visualization Study
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Airlift pumps are widely utilized in many industries including water treatment, oil and gas, and in aquaculture applications requiring simultaneous water circulation and interfacial mass transfer. Their ability to handle gas-liquid mixtures without mechanical moving parts offers unique advantage of included reduced maintenance in harsh environments. Also, this makes airlift pumps particularly effective for corrosive fluids, high-density fluids, slurries, and biofouling-laden applications, where conventional pumps face limitations. Understanding the performance of airlift pumps requires detailed characterization of the two-phase flow dynamics within the pump riser, particularly parameters such as slug velocity, slug length, and slug frequency. This will provide valuable insights into the complex two-phase flow mechanisms within airlift pumps, enabling optimized designs for challenging fluid handling applications. This study investigates the influence of liquid density on the behavior of Taylor bubble in an airlift pump riser, using high-speed flow visualization. Experiments were conducted in a recirculating two-phase flow loop, incorporating an airlift pump equipped with an angled axial air injector. Liquid densities ranging from 1000 to 1100 kg/m3 (adjusted via salt concentration) were tested. Air and liquid flow mass flow rates were precisely measured, and the Taylor bubble characteristics were captured using high-speed imaging. Results showed that as liquid density increased, the required airflow rates to achieve the same lifting capabilities also increased, leading to a decline in pump efficiency. The length of Taylor bubble responsible for enhanced pumping performance were found to decrease with increasing density, measuring approximately 11 cm and 9 cm for liquid densities of 1000 kg/m3 and 1100 kg/m3, respectively with corresponding slug velocities of 91 cm/s and 79 cm/s. The results are able to demonstrate the dependence of airlift pump performance on liquid density and pumping efficiency.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».