بررسي تجربي اثر سيال محيط پيوسته بر برخورد قطره ي روغني و حباب هوا

كارشناسي ارشد

شناخت بيشتر پديده¬ي برهمكنش قطره¬هاي نفتي/روغني و حباب¬هاي گازي و ائتلاف آن¬ها، مي¬تواند منجر به بهبود راندمان بسياري از فرايند¬هاي صنعتي، محيط زيستي و بيولوژيكي شود. با وجود تلاش¬هاي گسترده¬ صورت گرفته در اين زمينه، به دليل وجود پيچيدگي¬هاي فيزيكي و چالش¬هاي مربوط به تكنولوژي، بررسي اين پديده همراه با ساده¬سازي¬هاي بسياري انجام شده و اندك تحقيقاتي به طور مستقيم به خود پديده پرداخته¬اند. در حال حاضر نيز، اين موضوع مبحثي باز و در حال بررسي مي¬باشد كه مطالعه¬ي آن هنوز نيز داراي چالش¬¬هاي زيادي مي¬باشد. در پايان¬نامه¬ي حاضر نيز به منظور شناخت بيشتر پديده¬ي ائتلاف قطره¬ي مايع و حباب گازي، دستگاه تست آزمايشگاهي خاصي تكميل شده و مورد استفاده قرار گرفت. پس از تكميل دستگاه تست، ابتدا تست-هايي در حالت¬هاي ديناميك انجام شد تا بتوان اثر پارامتر¬هاي مكانيكي از قبيل اندازه و سرعت برخورد را بر بازدهي ائتلاف مشاهده نمود. سپس با تغيير سيال فاز پيوسته سعي شد تا تأثير تغييرات كشش¬سطحي و ويسكوزيته¬ي سيال فاز پيوسته را بر بازدهي و زمان ائتلاف و تخليه¬ي فيلم بينابيني ملاحظه نمود. همچنين روغن¬هاي متفاوت با ويسكوزيته¬¬هاي مختلف نيز مورد بررسي قرارگرفتند. نتايج به¬دست آمده حاكي از آن بود كه علاوه بر ضريب پخش، پارامتر¬هايي از قبيل انرژي جنبشي، سرعت در لحظه¬ي برخورد و زمان تماس بر بازدهي اين پديده تأثير¬گذار هستند. همچنين مشاهده شد كه رابطه¬ي ضريب پخش با بازدهي روغن¬هاي مختلف همخواني خوبي دارد و با افزايش ضريب پخش، به عبارت ديگر كاهش كشش سطحي قطره و سيال پيوسته بازدهي ائتلاف افزايش مي¬يابد. در آخر براي مشاهده¬ي تاثير سيال محيط پيوسته بر اين پديده¬، نموداري بر حسب دو عدد بي¬بعد وبر و كاپيلاري رسم گرديد كه نشان¬ مي¬دهد با افزايش عدد كپيلاري، براي تشكيل ائتلاف، عدد وبر نيز افزايش پيدا مي¬كند. همچنين در اين نمودار، خط سهمي از مرتبه¬ي 3 معرفي شد كه به نوعي جدا¬كننده¬ي محدوده¬ي تشكيل و عدم تشكيل ائتلاف با خطايي زير 7 درصد مي¬باشد. براي اعداد كاپيلاري بزرگتر از 0.1 تا 1، عدد وبر بحراني از اندكي كمتر از يك تا بيش از 5 تغيير مي¬كند.

195579

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر عبادي

تبديل انرژي

دكتر سيدمصطفي حسينعلي پور