Wall Shear Stress under Large Bubbles Rising in an Inclined Channel

0334225 - ÚCHP 2010 RIV CZ eng C - Conference Paper (international conference)
Tihon, Jaroslav - Pěnkavová, Věra - Vejražka, Jiří
Wall Shear Stress under Large Bubbles Rising in an Inclined Channel.
[Střihové napětí na stěně pod velkou bublinou stoupající v nakloněném plochém kanále.]
Proceedings. Liberec: Technical university of Liberec, 2009 - (Dančová, P.; Dvořák, V.), s. 357-367. ISBN 978-80-7372-538-9.
[Experimental Fluid Mechanics 2009. Liberec (CZ), 25.11.2009-27.11.2009]
R&D Projects: GA ČR GA104/08/0428
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40720504
Keywords : taylor bubbles * wall shear stress * channel flow
Subject RIV: CI - Industrial Chemistry, Chemical Engineering

The motion of single air bubbles in an inclined flat water channel is investigated experimentally. The electrodiffusion technique of near-wall flow diagnostics is applied to measure the wall shear stress distribution under large bubbles rising along the upper channel wall. The electrodiffusion measurements are synchronized with the visual observation of bubble movement done by a high-speed camera. The analysis of video records provides information on the bubble shape and terminal velocity. The experiments are carried out for three different channel heights and cover a wide range of channel inclination angles (from horizontal to vertical position). The experimental results on bubble motion characteristics obtained in stagnant and upward-flowing liquid arrangements are confronted with the recent predictions and scaling provided by theoretical models.

Elektrodifúzní diagnostika přístěnného toku je použita pro měření rozložení smykové rychlosti pod velkou bublinou stoupající podél stěny nakloněného kanálu. Směrově citlivá čidla umožňují též detekci reverze toku v tenkém kapalném filmu oddělujícím pohybující se bublinu od stěny kanálu. Elektrodifúzní měření jsou synchronizována s vizuálním pozorováním pohybu bubliny pomocí rychloběžné kamery. Analýza těchto videozáznamů poskytuje informace o tvaru a rychlosti bublin. Experimenty jsou provedeny pro tři různé výšky tokového kanálu a pokrývají široký rozsah úhlů jeho naklonění. Získané výsledky charakterizující pohyb bublin jak v nehybné kapalině, tak i v kapalině proudící vzhůru kanálem, jsou konfrontovány s předpověďmi teoretických modelů.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0179017