DETERMINING THE EFFICIENCY OF PRODUCING SMALL GAS BUBBLES USING A PNEUMO-HYDRAULIC DISPERSER
DOI:
https://doi.org/10.36773/1818-1112-2026-140-2-109-114Keywords:
dispersion, gas-liquid dispersion, pneumohydraulic disperser, gas bubbles, introduction of gas into waterAbstract
This article examines the formation of fine gas-liquid dispersions with an average gas bubble diameter of less than 1 mm, describes the design of a pneumohydraulic disperser, and describes its operating principle. The key element of its design, which enables the production of fine gas bubbles, is a porous tube made of sintered glass powder. This publication describes an experimental setup for studying the operation of the pneumohydraulic disperser and provides the experimental methodology. The study utilized a photographic method for determining the average gas bubble size, which is described in detail in the methodology section.
The experimental results presented in the article demonstrate the feasibility of producing fine gas bubbles less than 1 mm in size using the presented pneumohydraulic disperser. A graph is provided showing the dependence of the average diameter of the resulting gas bubbles on the specific flow rate of the gas injected into the water at a liquid velocity of approximately 8 m/s in the internal bore of the porous tube of the pneumohydraulic disperser. It was found that, with a decrease in the specific flow rate of gas injected into the water, while maintaining a constant water velocity within the porous tube of the pneumohydraulic disperser, the size of gas bubbles decreases. This is explained by the fact that, with a decrease in the specific gas flow rate, the rate of gas release from the pores of the porous element decreases, and the volume of gas within the bubble decreases at the moment of bubble detachment.
References
Пенная сепарация и колонная флотация / Ю. Б. Рубинштейн, В. И. Мелик-Гайказян, Н. В. Матвеенко, С. Б. Леонов. – М. : Недра, 1989. – 304 с.
Мещеряков, Н. Ф. Флотационные машины и аппараты / Н. Ф. Мещеряков. – М. : Недра, 1982. – 200 с.
Жерноклев, А. К. Аэрация и озонирование в процессах очистки воды / А. К. Жерноклев, Л. П. Пилиневич, В. В. Савич. – Минск : Тонпик, 2002. – 129 с.
Попкович, Г. С. Системы аэрации сточных вод / Г. С. Попкович, Б. Н. Репин. – М. : Стройиздат, 1986. – 136 с.
Воронов, Ю. В. Струйная аэрация / Ю. В. Воронов, В. Д. Казаков, М. Ю. Толстой. – М. : изд-во Ассоц. строительных вузов, 2007. – 215 с.
Перепелкин, К. Е. Газовые эмульсии / К. Е. Перепелкин, В. С. Матвеев. – Л. : Химия, 1979. – 164 с.
Золотов, А. В. Способы получения газовой дисперсии в объеме жидкости / А. В. Золотов, И. С. Багреева // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. – 2017. – № 1. – С. 18–22.
Волчек, А. А. Выбор метода получения газо-жидкостной дисперсии при введении сравнительно дорогостоящих газов / А. А. Волчек, Г. О. Наумчик, В. С. Белов // Строительство – формирование среды жизнедеятельности : сб. статей XXVIII Междунар. науч. конф., Брест, 23–25 апр. 2025 г. / Брест. гос. техн. ун-т, Нац. исслед. Московский гос. строит. ун-т ; редкол.: Н. Н. Шалобыта, И. П. Павлова, Н. В. Черноиван [и др.]. – Брест, 2025. – С. 44–52.
Волчек, А. А. Обоснование применения усовершенствованного пневмогидравлического диспергатора для получения мелкой газожидкостной дисперсии / А. А. Волчек, Г. О. Наумчик, В. С. Белов // Водоснабжение и санитарная техника. – 2025. – № 8. – С. 55–64.
Григорьева, А. Н. Влияние конструкции перемешивающего устройства на эффективность массообмена при пневмомеханической аэрации сточных вод / А. Н. Григорьева, Р. Ш. Абиев // Водоснабжение и санитарная техника. – 2020. – № 6. – С. 25–32.
Григорьева, А. Н. Влияние геометрии перемешивающего устройства на диаметр пузырьков воздуха при перемешивании в системе газ-жидкость / А. Н. Григорьева, Р. Ш. Абиев // Химическая промышленность сегодня. – 2019. – № 5. – С. 18–22.
Лямаев, Б. Ф. Гидроструйные насосы и установки / Б. Ф. Лямаев. – Л. : Машиностроение, 1988. – 256 с.
Белов, С. Г. Пневмогидравлический диспергатор газа «Торнадо» / С. Г. Белов, Г. О. Наумчик, Е. И. Дмухайло // Актуальные научно-технические и экологические проблемы сохранения среды обитания : материалы IV Междунар. науч.-практ. конф., Брест, 25–27 сент. 2013 г. / Брест. гос. техн. ун-т ; редкол.: А. А. Волчек [и др.]. – Брест, 2013. – С. 7–12.
Пневмогидравлический диспергатор газа : пат. BY 12838 / С. Г. Белов, Г. О. Наумчик. – Опубл. 28.02.2022.
Наумчик, Г. О. Разработка метода диспергирования газа с помощью турбулентного потока жидкости на границе пористой стенки / Г. О. Наумчик, В. С. Белов // Вестн. Брест. гос. техн. ун-та. Сер. Водохоз. стр-во, теплоэнергетика и геоэкология. – 2017. – № 2. – С. 102–105.
Сивак, В. М. Аэраторы для очистки природных и сточных вод / В. М. Сивак, Н. Е. Янушевский. – Львов : Вища школа, 1984. – 124 с.
Ксенофонтов, Б. С. Использование процессов струйной аэрации в процессах флотационной очистки сточных вод / Б. С. Ксенофонтов // Сантехника. – 2022. – № 6. – С. 32–37.
Ксенофонтов, Б. С. Повышение эффективности струйной аэрации в процессах флотационной очистки сточных вод / Б. С. Ксенофонтов // Сантехника. – 2020. – № 4. – С. 36–39.
Ксенофонтов, Б. С. Интенсификация флотационной очистки сточных вод с использованием струйных аэраторов и эжекторов / Б. С. Ксенофонтов, Е. С. Стельмах // Водоочистка. – 2018. – № 6. – С. 25–35.
Волчек, А. А. Преимущества оптических методов измерения размера и дисперсности газовых пузырьков в воде. / А. А. Волчек, Г. О. Наумчик, В. С. Белов // Вестник Брестского государственного технического университета. – 2025. – № 2. – С. 94–98.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
The work is provided under the terms of Creative Commons public license Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0). This license allows an unlimited number of persons to reproduce and share the Licensed Material in all media and formats. Any use of the Licensed Material shall contain an identification of its Creator(s) and must be for non-commercial purposes only. Users may not prevent other individuals from taking any actions allowed by the license.
