Gas absorption at a liquid surface agitated by vortex rings

Abstract Underwater vortex rings have been formed at orifices of between 25.4 and 63.5 mm diameter and projected upwards at the surface of the water. The conditions of ring formation at which significant surface deformation occurs have been correlated. The absorption of pure carbon dioxide by the water surface with impinging vortex rings has been measured and related to the following variables: time of fluid impulse through the orifice, orifice diameter, volume of displaced liquid, and depth of submergence. A simplified mass transfer model based on the penetration theory approximately correlates the data. Des vortex annulaires ont été formés sous l'eau, à des orifices dont le diamètre variait entre 25.4 et 63.5 mm, et projetés à la surface de l'eau; on a établi une corrélation pour les conditions de formation des anneaux pour lesquelles il se produit une déformation notable de la surface. On a mesuré l'absorption de l'anhydride carbonique pur par la surface de l'eau en présence des vortex annulaires et on a établi une relation entre cette absorption et les variables suivantes: (a) temps de l'impulsion du fluide à travers l'orifice, (b) diamètre de l'orifice, (c) volume du liquide déplacé et (d) profondeur de l'immersion. Un modèle simplifié de transfert de masse, basé sur la théorie de la pénétration, permet d'établir une corrélation approximative entre les résultats obtenus.