|
|
Hydrodynamika bubliny narážející na stěnu. Experiment a modelování
Zedníková, Mária ; Vejražka, Jiří ; Růžička, Marek ; Drahoš, Jiří
Příspěvek se zabývá jak experimentálním tak teoretickým studiem kolize bubliny s horizontální hydrofóbní (skleněnou) stěnou. Terminální rychlost bubliny, rychlost při nárazu, doba kontaktu bubliny se stěnou a restitučný koeficient (poměr rychlosti při odrazu a terminální rychlosti) jsou vyhodnoceny v závislosti na velikosti bublin. Experimentální výsledky jsou porovnány s modely založenými na bilanci sil působících na bublinu během procesu kolize. Z tohoto porovnání je patrná dobrá shoda mezi experimentem a teoretickými předpovědi.
|
|
|
Optické sondy a jejich přesnost měření
Vejražka, Jiří ; Večeř, Marek ; Orvalho, Sandra ; Sechet, P. ; Cartellier, A.
Pro experimentální měření ve vícefázových systémech kapalina-plyn jsou běžně používány tzv. optické sondy. Při měření se vyhodnocuje množství světla, které se odrazí od konce optického vlákna umístěného v místě měření. Ze získaných signálů je možné vyhodnotit dobu zdržení bublin, lokální zádrž, a lze též odhadnout velikost a rychlost bublin. V této studii jsou signály optické sondy porovnány s výsledky přímého pozorování rychloběžnou kamerou. Bylo zjištěno, že optická sonda pracuje dobře v případě velkých a rychle se pohybujících bublin. V případě malých a pomalých bublin se projevuje její intruzivní charakter a výsledky jejího měření použitelné nejsou. Na základě pohybové rovnice pro bubliny bylo potom odvozeno bezrozměrné kritérium pro minimální Weberovo číslo bublin, pro které je optická sonda použitelná.
|
|
|
Hydrodynamika bubliny narážející na stěnu, experiment a modelování
Zedníková, Mária ; Vejražka, Jiří ; Růžička, Marek ; Drahoš, Jiří
Příspěvek se zabývá jak experimentálním tak teoretickým studiem interakce bubliny s horizontální hydrofilní (skleněnou) stěnou. Měření jsou prováděna pomocí rychloběžné kamery zaznamenávající pohyb bubliny. Ze sekvence obrázků jsou potom vyhodnocovány poloha bubliny, její velikost a tvar. Pro popis interakcí jsou získávány tyto veličiny: konečná rychlost bubliny v kapalině, rychlost bubliny při nárazu do stěny, doba kontaktu bubliny se stěnou, deformace bubliny během nárazu a restitučný koeficient (poměr rychlosti bubliny při odrazu a při nárazu). Výsledky měření jsou porovnávány s teoretickými modely založenými na bilanci sil působících na bublinu a ukazují dobrou shodu experimentálních dat s teoretickými předpovědi.
|
|
| |
|
| |
|
|
Tvorba bublin řízená pohybem jehly
Vejražka, Jiří ; Stanovský, Petr ; Zedníková, Mária
Pro experimentální výzkum v oblasti vícefázové mechaniky tekutin často potřebujeme vytvářet dobře definované bubliny. Příkladem takového výzkumu je např. studium akustické emise bublin, interakce bublin s pevnými částicemi (např. při flotaci) nebo vzájemných interakcí bublin. Vytvořit bublinu s dobře definovanou velikostí je však překvapivě obtížné a ještě obtížnější je, pokud je třeba velikost bublin během výzkumu postupně měnit. Z tohoto důvodu jsme vyrobili zařízení (přezdívané „generátor bublin“), které umožňuje tvořit bubliny řízeným způsobem. Je možné nastavit velikost bublin, frekvenci jejich tvorby a jejich počet. Zařízení je založeno na řízení pohybu jehly, na které bubliny vznikají; vhodným pohybem lze ovlivnit odtrh bubliny.
|
|
|
Hydrodynamické interakce mezi bublinami stoupajícími v řadě
Stanovský, Petr ; Vejražka, Jiří ; Růžička, Marek ; Drahoš, Jiří
Hydrodynamické interakce jsou důležitou složkou pro pochopení systémů pracující s probublávanou vrstvou kapaliny. Cílem této práce je ověřit experimentálně, zdali existuje stabilní rovnovážný rozestup mezi bublinami stoupající v tandemu (ve vertikálním zákrytu). Vzduchové bublinky byly vytvářeny v ultračisté vodě pomocí speciálního zařízení – generátoru bublin. Chování bylo zaznamenáno pomocí sekvence obrázků pořízených digitální zrcadlovkou. Bubliny byly osvětleny zezadu přes světelný difuzor. Ekvivalentní poloměr bubliny, odchylka od kulovitosti, vertikální rozestup a horizontální posuv byly vyhodnoceny z obrázků zpracovaných v MATLABu s využitím Image Processing Toolboxu. Chování bublin bylo porovnáno s teoretickými předpoklady a modely.
|
|
|
Experimentální studie interakcí bubliny s pevnou stěnou.
Zedníková, Mária ; Vejražka, Jiří ; Růžička, Marek
Práce je zaměřena na experimentální studium hydrodynamického chování bublin různé velikosti narážejících na pevnou stěnu s ohledem na sledování trajektorie bubliny a získání rychlosti pohybu bubliny. Experimenty jsou prováděny pomocí rychloběžné kamery Kodak Ektapro (max 10 000 snímků/s) a z obrázků jsou vyhodnocovány velikost bubliny a její těžiště, ustálená rychlost stoupání bubliny a také její lokální rychlost zejména při nárazu a odrazu od stěny. Dále jsou vyhodnocovány podmínky odrazení bubliny od stěny. Výsledky měření jsou porovnávána s modely dostupnými v literatuře.
|
|
| |
|
|
Spontánní tvorba bublin na jehle
Vejražka, Jiří ; Zedníková, Mária ; Stanovský, Petr
Studium spontánní tvorby bubliny na jehle je prvním krokem k možnosti aktivního řízení tvorby bublin na jehle tak, aby měly požadovaný objem a aby vznikaly s požadovanou frekvencí. Proto je studován systém, kde je plyn přiváděn do komory, z níž poté odchází jehlou a v okolní kapalině vytvoří bublinku. Tento systém byl modelován modifikovaným modelem podle Oguze a Prosperettiho (1993). Výsledky modelu umožňují pochopit, jak je růst bublinky a její velikost při odtrhu ovlivněna objemem komory, délkou a průměrem jehly. Pro tvorbu bublin na jehle jsou navíc prezentovány experimentální výsledky.
|
host ::
RSS.