چکیده
فرآیند انحلال گاز به همراه متصاعد شدن حباب های گازی کروی شکل به طور تجربی و عددی مورد تحقیق قرار گرفت. ما یک سیستم آزمایشی را ارائه کردیم که از یک دوربین CCD به همراه یک میکروسکوپ استفاده می کند تا حباب های متصاعد را دنبال نماید. با اندازه گیری اندازه حباب و سرعت تصاعد از روی داده های حرکت حباب که توسط یک کامپیوتر شخصی گرفته می شود، ما توانستیم ضرایب کشش (drag coefficient) و عدد شروود (Sherwood) را برای انحلال حباب های گازی در اعداد رینولدز زیر 100 برآورد نماییم. همچنین ما با حل مستقیم معادله ناویر– استوکس (Navier-Stokes) و معادله همرفت–نفوذ (convection-diffusion)، ضرایب کشش و عدد شروود را برای انحلال حباب های گازی در یک مایع به طور عددی برآورد نمودیم. نتایج تجربی و عددی توافق خوبی با هم داشتند. به علاوه، ما نتایج تجربی را با چند معادله پیشنهادی برای تخمین ضرایب کشش و عدد شروود مقایسه کردیم و محدوده معتبر برای هر معادله را مشخص نمودیم. در نهایت، بر اساس همبستگی و ارتباط با نتایج عددی، ما معادله ای را برای تخمین عدد شروود در بازه ای ارائه می کنیم که در آن عدد رینولدز کمتر از 100 است و عدد پکلت (Peclet) بزرگتر از 1 است.
1-مقدمه
فرآیند انحلال حباب های گازی کروی از سوی محققان بسیاری به طور نظری و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. بسیاری از این نتایج توسط کلیف و همکارانش (1978) مورد بررسی قرار گرفته اند. در یک مطالعه نظری مهم، لوچیل و کلادربانک (1964)، یک تقریب لایه مرزی را برای میدان تمرکز (concentration field) اطراف حباب به کار بردند و به طور تحلیلی معادله ای را برای عدد شروود (Sh) انحلال یک حباب گازی با استفاده از توزیع سرعت در سطح حباب به دست آوردند. با استفاده از این معادله، مقدار Sh تحت شرایط عدد اشمیت بالا (Schmidt = Sc) می توان به وسیله مشخص نمودن توزیع سرعت در سطح حباب محاسبه نمود که از عبارات تحلیلی یا از مدلهای عددی به دست می آید. با استفاده از یک توزیع سرعت مفروض، اولریچ و همکارانش (1973) معادله همرفت – نفوذ را به طور عددی حل کردند و ناحیه تمرکز (تراکم) اطراف حباب را محاسبه نمودند....
میتوانید از لینک ابتدای صفحه، مقاله انگلیسی را رایگان دانلود فرموده و چکیده انگلیسی و سایر بخش های مقاله را مشاهده فرمایید.