Lateral mixing of shallow liquid pools by air bubbling

Abstract The lateral mixing of water in a shallow rectangular tank (length 225 cm, width 56.5 cm, depth 15 cm) under the action of bottom‐stir plugs has been studied. The process has been measured and video‐recorded, using an acid‐base reaction with indicator to show the flow patterns. It is concluded that in spite of the very low depth/width ratio in the tank, lateral mixing can be achieved quite efficiently using certain configurations of plugs which promote lateral circulation. With the best configuration, a mixing time of about 3.5 min could be achieved using either 4 or 6 plugs. The specific power dissipation rate was very low (0.0044 W/kg). The mixing time was essentially the same with 4 or 6 plugs provided the total gas flow to the plugs was the same in the two cases. Tests with intermittent blowing of the plugs did not show any improvements over steady operation. On a étudié le mélange latéral d'eau dans un réservoir rectangulaire peu profond (longeur 225 cm, largeur 56,5 cm, profondeur 15 cm) sous l'action de bouchons agités situés en fond de réservoir. On a mesuré et enregistré le procédé par vidéo, en utilisant une réaction acide‐base avec un indicateur pour montrer les profils d'écoulement. On a conclu que malgré le très faible rapport profondeur/largeur dans le réservoir, le mélange latéral pouvait ětre réalisé assez efficacement en employant certaines configurations de bouchons qui favorisent la circulation latérale. Avec la meilleure configuration, on peut réaliser un temps de mélange d'environ 3.5 min avec 4 ou 6 bouchons. La consommation de puissance spécifique est très faible (0,0044 W/kg). Le temps de mélange est essentiellement le měme avec 4 ou 6 bouchons à condition que le débit de gaz total appliqué aux bouchons soit le měme dans les deux cas de figure. Des essals menés avec un débit de gaz Intermittent dans les bouchons ne montrent aucune amélioration par rapport au fonctionnement en régime stationnaire.