بستر سیال

بستر سیال یک پدیده فیزیکی است. این پدیده زمانی اتفاق می افتد که ذرات جامد ( معمولاً در یک ظرف نگهدارنده ) در شرایطی قرار می گیرند که مانند یک سیال رفتار می کنند. روش معمول برای دستیابی به بستر سیال، پمپاژ سیال تحت فشار و برخورد آن با ذرات است که موجب معلق شدن ذرات کوچک می شود. پس از آن، محیطی که به دست می آید دارای بسیاری از خواص و ویژگی های سیالات معمولی است، از جمله توانایی جریان آزاد تحت گرانش، یا پمپاژ شدن با استفاده از فناوری های سیال.
به این پدیده سیال سازی می گویند. بسترهای سیال کاربردهای بسیار زیادی دارند و برای اهداف مختلفی مانند راکتورهای بستر سیال ( انواع راکتورهای شیمیایی ) ، جداسازی مخلوط جامدات، [ ۱] ترک خوردگی کاتالیزوری سیال، احتراق بستر سیال، انتقال گرما یا جرم و اصلاح سطح به کار می رود. اعمال پوشش بر روی اجسام جامد یکی از کاربردهای بستر سیال است . این تکنیک همچنین در آبزی پروری برای تولید صدف در سیستم های یکپارچه آبزی پروری چند تغذیه ای نیز استفاده می شود. [ ۲]
یک بستر سیال از مخلوط ناهمگن مایع و جامد تشکیل شده است که خواص سیال مانندی از خود نشان می دهد. به این صورت که، سطح بالایی بستر، مانند رفتار هیدرواستاتیکی در سایر سیالات، تقریبا افقی باقی می ماند. بسترسیال را می توان مخلوطی ناهمگن از سیال و ذرات جامد در نظر گرفت که می تواند با یک چگالی ظاهری شناخته شود.
علاوه بر این، جسمی با چگالی بالاتر از بسترسیال، درون آن غرق می شود، در حالی که جسمی با چگالی کمتر شناور باقی می ماند، بنابراین بسترسیال مانند سایر سیالات نیز از اصل ارشمیدس پیروی می کند. از آنجایی که "چگالی بسترسیال" ( کسر حجمی جامد سوسپانسیون ) را می توان با تغییر کسر سیال تغییر داد، اجسامی با چگالی های متفاوت در مقایسه با بستر می توانند درون آن غرق یا در سطح آن شناور بمانند. به عبارت دیگر با تغییر کسر سیال یا کسر ذرات جامد، می توان موجب غرق شدن یا شناور ماندن اجسام در بستر سیال شد.
در بسترهای سیال شده، تماس ذرات جامد با محیط سیال ( گاز یا مایع ) در مقایسه با بسترهای متراکم به شدت افزایش می یابد. این رفتار در بسترهای احتراق سیال، انتقال حرارت خوبی را در داخل سیستم، بین بستر و محفظه احتراق ایجاد می کند. این انتقال حرارت بالا موجب ایجاد یکنواختی حرارتی مشابه مخلوط های گازی می شود. بسترسیال می تواند ظرفیت گرمایی قابل توجهی داشته باشد در حالی به در عین حال یک میدان دمایی همگن را نیز حفظ می کند.