Bubble break-up in a turbulent flow
Project goals
In frame of proposed project, breakup of fluid particles (bubbles and drops) in a turbulent liquid flow will be studied. The probability of particle breakup and size distribution of daughter particles will be established. It will be tested how the breakup process is affected by presence of surfactants in the system. Experiments will be carried out in a channel, in which turbulent energy can be controlled. Velocity field and turbulence characteristics will be measured using PIV. The particle breakup will be recorded by meas of high-speed camera. The experiment will allow to determine the breakup frequency and the size distribution of daughter particles in dependence on local mean shear, turbulence properties (k, ε) and on properties of bubble or drop interface. The final result should be the validation of current models for particle breakup or a new model, useable as breakup kernel in Population Blance Modelling (PBM) simulations.
Keywords
bubbledropbreak-upturbulent flowsurfactantsparticle image velocimetry
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 19 (SGA0201500001)
Main participants
Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
15-15467S
Alternative language
Project name in Czech
Rozpad bublin v turbulentním proudění
Annotation in Czech
V projektu bude studován rozpad tekutých částic (bublin a kapek) v turbulentním proudění kapaliny. Bude sledována pravděpodobnost rozpadu a velikost výsledných částic. Bude též zjištěno, jak je tento rozpad ovlivněn přítomností povrchově aktivních látek v systému. Experimenty budou provedeny v kanále, ve kterém je možné nastavit intenzitu turbulence proudění. Rychlostní pole a vlastnosti turbulentního proudění budou charakterizovány technikou PIV. Rozpad bublin potom bude sledován pomocí rychloběžných kamer. Tím bude získán soubor dat, ze kterého bude možné statisticky vyhodnotit pravděpodobnost rozpadu bubliny/částice a výslednou velikost částic v závislosti na lokální smykové rychlosti, na lokálních vlastnostech turbulence (k, ε) a na vlastnostech mezifázového rozhraní. Konečným výsledkem by mělo být ověření stávajících modelů rozpadu fluidních částic, případně nový model, využitelný pro numerické metody typu PBM (Population Balance Modelling).
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
O - Nesplněno zadání, smlouva však byla dodržena
Project results evaluation
The main contribution of the project is obtaining experimental data on the breakup of bubbles in turbulent flow. The results were published in AIChE Journal. Journal publication of the model for size distribution of daughter particles is under preparation. An effect of surfactants was not clarified. Unfortunately, publication results seems to be insufficient.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2015
Realization period - end
Apr 25, 2019
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 5, 2016
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP20-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
Jul 2, 2020
Finance
Total approved costs
3,979 thou. CZK
Public financial support
3,979 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
3 979 CZK thou.
Public support
3 979 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BK - Liquid mechanics
Solution period
01. 01. 2015 - 25. 04. 2019