|
|
Počáteční chování bubliny páry v přehřáté kapalině
Vejražka, Jiří
Práce prezentuje matematický model pro předvídání růstu a pohybu bubliny páry v přehřáté kapalině. Model je založen na zjednodušených zákonech pro přestup tepla rostoucí a pohybující se bubliny a na řešení bilance sil působících na bublinu. Model je ve tvaru soustavy obyčejných diferenciálních rovnic a může být použit až do okamžiku, kdy tvar bubliny značne oscilovat. Model je srovnán s dostupnými experimentálními daty, se kterými vykazuje částečnou shodu. Ukazuje se, že v případě větších podmínek je pohyb bubliny udán rovnováhou Archimedovy síly se silou přidané hmotnosti. V tomto ohledu je chování bubliny výrazně odlišné od případu bubliny s konstantním objemem, v jejichž případě je síla přidané hmotnosti většinou zanedbatelná. Konečně, v případě kulových bublin bylo nalezeno analytické řešení matematického modelu.
|
|
| |
|
| |
|
|
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.
|
|
|
Řízená tvorba bublin
Vejražka, Jiří ; Stanovský, Petr ; Zedníková, Mária
Navrhujeme dvě různá zařízení, která umožní v kapalině vytvářet bublinky s nastavitelným objemem V a frekvencí vzniku f. V jednom zařízení je tvorba bublin řízena pohybem jehly, v druhém změnou objemu komory. Tvorba bublin v obou zařízeních je modelována pomocí zjednodušeného výpočetního modelu, který umožňuje odhadnout rozsah frekvencí f a objemů bublin V, pro které zařízení budou pracovat.
|
host ::
RSS.