|
Dynamics of Shape Oscillations of a Bubble Attached to a Capillary Tip
Vobecká, Lucie ; Vejražka, Jiří ; Orvalho, Sandra ; Zedníková, Mária ; Tihon, Jaroslav
The shape oscillations of a bubble, which is attached to a tip of a capillary tube, are studied experimentally. It is observed that the attachment leads to an appearance of an additional low-frequency mode (denoted as mode 1), when compared to standard theories of oscillations of free bubbles or drops. It is observed that the frequency of mode 1 scales with the bubble size as f ~ D^(-2). The oscillation dynamics of a bubble is strongly influenced if some surface active agent is present in the liquid. Due to interfacial elasticity, the surfactants presence in low concentration increases the oscillation frequency. The decay of oscillations is also faster, probably due to an increase of energy dissipation by Marangoni stresses.
|
|
Oscillation of a Bubble in Surfactant Solution
Vobecká, Lucie ; Vejražka, Jiří ; Zedníková, Mária ; Orvalho, Sandra ; Tihon, Jaroslav
The decay of shape oscillations of a bubble in solutions of a soluble non-ionic surfactant are studied by means of high-speed imaging. The oscillations are induced by a sudden motion of a capillary, to which the bubble is attached. The bubble then either detaches or remains attached at the capillary. In both cases, the observed bubble shape is decomposed into eigenmodes (Legendre polynomials). The frequency f and the decay time τ of the lowest oscillation mode are evaluated. Their dependences on the surfactant concentration c, on the bubble size and on the bubble age are studied.
|
|
Theoretical Description of Motion of a Spherical Bubble in Neighbourhood of a Falling Particle
Basařová, P. ; Vejražka, Jiří ; Zedníková, Mária ; Hubička, M.
The aim of this work is to broaden the knowledge of the hydrodynamic interactions that occur between bubbles and solids of a comparable size. Focusing on collision processes between a single rising bubble with mobile surface and a larger falling solid spherical particle in stagnant liquid, the theoretical model describing the bubble trajectory is given here. The model is based on forces acting on the bubble and utilizes also equation for the bubble motion. The bubble is considered to be spherical and its motion is straight and rectilinear. The particle is spherical and moves vertically down with a steady velocity; the flow around the particle is axially symmetric.
|
| |
|
Experimental Study of Bubble Interactions with the Solid Surface
Zedníková, Mária ; Vobecká, Lucie ; Vejražka, Jiří ; Růžička, Marek
The experiments were carried out in a rectangular vessel equipped with a device generating the bubbles of defined size ranging from 0.4 to 2.0 mm (Vejrazka et al., 2008). Cleaned glass was used as a hydrophilic surface and polypropylene, polyethylene and Teflon were used as hydrophobic surfaces. Deionised water with addition of sodium dodecyl sulphate was used as liquid. The collision and attachment process was observed by means of high speed camera. The following quantities were evaluated from the image sequences: impact and rebound velocities of a bubble, maximal bubble deformation during the contact with the surface and the time required for three-phase contact line formation. The experimental results were compared with our previous investigations (Fujasova-Zednikova et al., 2009).
|
| |
|
Výzkum vícefázových systémů na ÚCHP AV ČR Praha
Zedníková, Mária ; Růžička, Marek ; Drahoš, Jiří
Cílem příspěvku je seznámit českou komunitu zabývající se studiem odpadních vod s vícefázovým výzkumem probíhajícím v ÚCHP AV ČR. Cílem výzkumu je pochopit základní děje a fyzikální mechanizmy probíhající v systémech se dvěmi a více fázemi. Studována je řada vícefázových systémů: tvorba a hydrodynamika probublávaných směsí, režimy proudění a jejich identifikace, vliv kontrolních parametrů na režimy proudění, přenos hmoty v systému kapalina-plyn, tvorba bublin, jejich koalescence a rozpad, hydrodynamické interakce mezi bublinami, mezi bublinou a pevným povrchem, sedimentace polydisperzních směsí atd.
|
| |
| |
|
Studium interakcí bubliny s pevným povrchem, vliv koncentrace surfaktantu a druhu povrchu
Vobecká, Lucie ; Zedníková, Mária ; Vejražka, Jiří ; Růžička, Marek
Příspěvek se zabývá experimentálním studiem interakcí mezi bublinou a pevným vodorovným povrchem. Je sledován vliv koncentrace povrchově aktivní látky v kapalině a vliv materiálu pevného povrchu. Je zjištěno, že druh povrchu významně neovlivňuje hydrodynamiku nárazu bubliny na stěnu. Rychlost bubliny při nárazu není ovlivněna ani přítomností surfaktantů, protože jsou působením proudění okolní kapaliny přenášeny do zadní části bubliny a přední část zůstává mobilní. Vliv zvyšující se koncentrace surfaktantu lze pozorovat při odrazu bubliny, kdy dochází ke snižování rychlosti a vzdálenosti odrazu bubliny od stěny. Při nejvyšší použité koncentraci surfaktantu není již odraz pozorován.
|