Odrywanie się pęcherzy gazowych od krawędzi dysz badania eksperymentalne i modelowanie

• Autorzy: Mosdorf R. , Wyszkowski T.

Warianty tytułu

EN

The gas bubbles detachment from the nozzl experimental investigations and modeling

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych generowania pęcherzy powietrza z dyszy o wewnętrznej średnicy równej 1.1mm. Rejestrowano zmiany ciśnienia powietrza, czasy przejścia pęcherzy przez wiązkę światła laserowego oraz dynamikę zmiany kształtu pęcherza z zastosowaniem kamery do szybkich zdjęć. Do modelowania odrywania się pęcherzy zastosowano układ równań różniczkowych zwyczajnych opisujący zmiany masy powietrza w układzie zasilania dyszy. W trakcie symulacji, podobnie jak w czasie eksperymentu, obserwowano chaotyczne zmiany parametrów opisujących odrywanie się pęcherzy. Uzyskane wyniki symulacji pozwalają sformułować hipotezę, że jednym z powodów występowania zjawiska chaotycznego odrywania się pęcherzy gazowych jest nieliniowy charakter oddziaływania pęcherza na ciecz wywołany sprężaniem gazu zawartego w pęcherzach o kształcie sferycznym oraz układzie zasilania dyszy w gaz.

EN

The result of experimental investigations of bubbles emission from brass nozzle with inner diameter equal to 1.1mm has been presented. The air pressure, time of passing bubbles through laser beam and dynamics of bubbles deformation have been simultaneously recorded. The bubbles detachment from the nozzle has been modelled using the set of ODE which describes the spring interaction between gas bubble and liquid. In the model and experiment the chaotic behaviours of bubbles have been observed. The obtained results can be summarized as follows: the chaotic behaviours of bubbles detachment from the nozzle can be caused by non-linear character of interaction between liquid and the system consisting of spherical bubble and air supply system.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie; pęcherze gazowe

EN

modelling; gas bubbles

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Acta Mechanica et Automatica
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 4, no. 1
• Strony: 72--79
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., Rys.

Twórcy

autor

Mosdorf R.

autor

Wyszkowski T.

Bibliografia

• 1. Luewisutthichat W., Tsutsumi A., Yoshida K. (1997), Chaotic hydrodynamics of continuous single-bubble flow systems, Chemical Engineering Science, Vol. 52, No. 21-22, 3685-3691.
• 2. Oguz H. N., Prosperetti A. (1993), Dynamics of bubble growth and detachment from a needle, J. Fluid Mech., Vol. 257, 111-145.
• 3. Toshiyuki S., Masao W., Tohru F., Akira K. (2005), Behavior of a single coherent gas bubble chain and surrounding liquid jet flow structure, Chemical Engineering Science, Vol. 60, No. 17, 4886-4900.
• 4. Zhang L., Shoji M. (2001), Aperiodic Bubble Formation from a Submerged Orifice, Chemical Engineering and Science, Vol.56, No.18, 5371-5381.
• 5. Mosdorf R., Shoji M. (2003), Chaos in bubbling - nonlinear analysis and modelling, Chemical Engineering Science, Vol. 58, 3837-3846.
• 6. Baker G. L. , Gollub J. P. (1998), Wstęp do dynamiki układów chaotycznych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• 7. Cieśliński J. T., Mosdorf R. (2002), Identification of chaos in gas bubbling, The Third International Conference of Heat Transfer and Transport Phenomena in Multiphase Systems, Kielce, 247-254
• 8. Peters E. E. (1997), Teoria chaosu a rynki kapitałowe, WIG PRESS, Warszawa.
• 9. Schuster H. G. (1993), Chaos deterministyczny – wprowadzenie, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• 10. Grassberger P, Procaccia I., (1983), Characterization of Strange Attractors, Physical Review Letters, 50, 5.