Odrywanie się pęcherzy od dyszy w powietrznym podnośniku cieczy

Detachment of bubbles from the nozzle of an air lift in liquid

Mariusz Faszczewski

Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, Białystok, Polska

Grzegorz Górski

Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, Białystok, Polska

Romuald Mosdorf

Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, Białystok, Polska
Streszczenie

Celem pracy była analiza porównawcza dynamiki odrywania się pęcherzy gazowych od krawędzi dyszy w dwóch przypadkach: gdy dysza umieszona jest wewnątrz kanału lub wewnątrz dużego zbiornika wy­pełnionego wodą. Zastosowanie metody Recurrence Plots pozwoliło na szczegółową analizę szeregów czasowych powstałych w analizie filmów. Wyznaczone na tej podstawie współczynniki LAVG i TT pozwo­liły na wyodrębnienie trzech zakresów objętościowego strumienia powietrza, w których dynamika od­rywania się pęcherzy ma odmienne cechy. Wyniki analiz pokazały, że szeregi rejestrowane w przypad­ku, gdy dysza nie ma zainstalowanego mini-kanału dla wydatku mniejszego od 0,3 l/min są bardziej pe­riodyczne od rejestrowanych dla pęcherzy w mini-kanale. Oznacza to, że wzrost prędkości cieczy wokół pęcherzy prowadzi do nasilenia się chaotycznych zachowań odrywających się pęcherzy.  

 

The aim of this study was a comparative analysis of the dynamics of gas bubble departures from the nozzle in two cases: when the nozzle is located inside circular mini-channel, or in a large tank filled with water. The bubble departures were recorded using a high speed camera. The Recurrence Plots have been used for analysing the dynamics of bubble departures. Two coefficients: LAVG and TT have been considered. Results of analysis allow us to define the three ranges of air volume flow rates in which the dynamics of bubble departures has different characteristics. For the air volume flow rates less than 0.3 l/min the bubble departures in water tank are more periodic in comparison with situation when the nozzle is located in the mini-channel. It has been shown that the increase of velocity of the liquid around the bubbles leads to an intensification of the chaotic behaviour of bubbles.

Słowa kluczowe
mini-kanał; przepływ dwufazowy; metoda Recurrence Plots; analiza nieliniowa; powietrzny podnośnik cieczy; mini-channel; two-phase flow; method Recurrence Plots; nonlinear analysis; air-lift pump
Aparatura Badawcza i Dydaktyczna (2013) 18: 41-48
Data pierwszej publikacji on-line: 2014-05-08 14:27:43
Pełny tekst (.PDF) Statystyki Powrót do listy