Theoretical analysis of the dissolution of multi-component gas bubbles

Abstract

Numerical methods have been developed to compute accurately the behaviour of multi-component gas bubbles which either grow or dissolve in conditions of spherical symmetry. Examples are given which show several interesting features of the behaviour that might be expected of bubbles in glass melts but lack of reliable data makes it difficult to give accurate predictions concerning refining. Low levels of impurity initially present in the bubble or dissolved in the melt can have very important effects on time to dissolve. Two simple criteria are given which allow one to determine first, whether a bubble wih initially grow or shrink and second, whether it will in the end dissolve or grow indefinitely. It is shown that few simple approximations are generally useful. Es wurden numerische Verfahren zur genauen Berechnung von Gasblasen entwickelt, die mehrere Komponenten enthalten und die unter den Bedingungen kugelförmiger Symmetrie entweder sich auflösen oder wachsen. An Beispielen lassen sich zahlreiche interessante Besonderheiten im Verhalten der Blasen in Glasschmelzen aufzeigen, jedoch wird eine genaue Voraussage im Hinblick auf die Läuterung durch das Fehlen exakter Daten erschwert. Niedrige Anteile an Verunreinigungen, die zunächst in den Blasen vorhegen oder sich in der Schmelze auflösen, können die Auflösungszeit entscheidend beeinflussen. Es werden zwei einfache Kriterien angegeben, mit deren Hilfe bestimmt werden kann, erstens ob eine Blase anfangs wachsen oder schrumpfen wird und zweitens, ob sie sich schließlich auflöst oder unbegrenzt weiter wachsen wird. Es wird gezeigt, daß wenige einfache Annäherungen im allgemeinen durchaus hilfreich sind.