Angular momentum tearing mechanism investigation through intermolecular at the bubble interface

Autor: Tjahjono, Tri, Wardana, I. N. G., Sasongko, Mega Nur, Widodo, Agung Sugeng
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 4, № 8 (106) (2020): Енергозберігаючі технології та обладнання; 37-47
Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 4, № 8 (106) (2020): Энергосберегающие технологии и оборудование; 37-47
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 4, № 8 (106) (2020): Energy-saving technologies and equipment; 37-47
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: Two-phase flow with gas-liquid component is commonly applied in industries, specifically in the refinery process of liquid products. Oil products with bubbles contents are undesirable in a production process. This paper describes an investigation of a process mechanism regarding the bubble breakup of the two-phase injection into quiescent water. The analytical model was developed based on the force mechanism of water flow at the bubble interface. The inertia force of water flow continually pushes the bubble while the drag force resists it. The bubble gets shapes change that affects the hydrodynamic flow around the bubble. Vortices with high energy density impact and make the stress interface over its strength so that the interface gets tear. The experiment was carried out by observing in the middle part of the injected flow. It was found that the forming process of bubble breakup can be explained as the following steps:1) sweep model is a bubble pushed by the inertial force of water flow. The viscous force of water shears the surface of the bubble. The effect of both forces, the bubble changes its shape. Then trailing vortex starts to appear in near bubble tail. The second flow of water is in around of the bubble to strengthen the vortex energy density that causes fragments to detach from the parent bubble;2) stretching model, the apparent bubble has high momentum force infiltrated in stagnant water depth and bubble ends are stretched out by the inertial force of the bubble and viscous force of water. The bubble surface has experienced stretching and tearing become splitting away. Based on the finding, the breakup process is highly dependent on the momentum of water flow, which triggers the secondary flow as the initial process of vortex flow, and it causes the tear of the bubble surface due to angular momentum
Двухфазный поток с газожидкостным компонентом широко применяется в промышленности, в частности в процессе переработки жидких продуктов. Нефтепродукты с содержанием пузырьков нежелательны в процессе производства. В данной работе описывается исследование механизма процесса, связанного с разрывом пузырьков при двухфазном впрыскивании в стоячую воду. Разработана аналитическая модель на основе силового механизма потока воды на границе раздела пузырька. Инерционная сила потока воды непрерывно толкает пузырь, в то время как сила сопротивления сопротивляется ему. Пузырь меняет форму, что влияет на гидродинамический поток вокруг пузыря. Вихри с высокой плотностью энергии ударяют и создают границу раздела напряжений сверх прочности, вследствие чего граница раздела разрывается. Эксперимент проводился путем наблюдения в средней части впрыскиваемого потока. Было установлено, что процесс образования пузырькового разрыва можно объяснить следующими этапами:1) модель развертки, пузырь, толкаемый инерционной силой потока воды. Вязкая сила воды сдвигает поверхность пузырька. Под действием обеих сил пузырь меняет свою форму. Затем вблизи хвоста пузырька начинает появляться концевой вихрь. Второй поток воды находится вокруг пузыря, усиливающий плотность вихревой энергии, которая заставляет фрагменты отделяться от исходного пузыря;2) модель растяжения, пузырь имеет высокую импульсную силу при проникновении в стоячую воду, и концы пузырька растягиваются инерционной силой пузырька и вязкой силой воды. Поверхность пузыря испытала растяжение и разрыв и стала расщепляться. Исходя из полученных результатов, процесс разрыва сильно зависит от импульса потока воды, который запускает вторичный поток как начальный процесс вихревого потока, что вызывает разрыв поверхности пузыря за счет углового момента
Двофазний потік з газорідинним компонентом широко застосовується в промисловості, зокрема в процесі переробки рідких продуктів. Нафтопродукти з вмістом бульбашок небажані в процесі виробництва. У даній роботі описується дослідження механізму процесу, пов'язаного з розривом бульбашок при двофазному уприскуванні в стоячу воду. Розроблено аналітичну модель на основі силового механізму потоку води на межі розділу бульбашки. Інерційна сила потоку води безперервно штовхає бульбашку, в той час як сила опору чинить опір йому. Бульбашка змінює форму, що впливає на гідродинамічний потік навколо бульбашки. Вихори з високою щільністю енергії вдаряють і створюють межу розділу напруг понад міцності, внаслідок чого межа розділу розривається. Експеримент проводився шляхом спостереження в середній частині уприскуваного потоку. Було встановлено, що процес утворення бульбашкового розриву можна пояснити наступними етапами:1) модель розгортки, бульбашка, що штовхається інерційною силою потоку води. В'язка сила води зрушує поверхню бульбашки. Під дією обох сил бульбашка змінює свою форму. Потім поблизу хвоста бульбашки починає з'являтися кінцевий вихор. Другий потік води знаходиться навколо бульбашки, що підсилює щільність вихрової енергії, яка змушує фрагменти відділятися від вихідної бульбашки;2) модель розтягування, бульбашка має високу імпульсну силу при проникненні в стоячу воду, і кінці бульбашки розтягуються інерційної силою бульбашки і в'язкою силою води. Поверхня бульбашки зазнала розтягнення і розрив і стала розщеплюватися. Виходячи з отриманих результатів, процес розриву сильно залежить від імпульсу потоку води, який запускає вторинний потік як початковий процес вихрового потоку, що викликає розрив поверхні бульбашки за рахунок кутового моменту
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: