به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "terminal velocity" در نشریات گروه "مکانیک"

تکرار جستجوی کلیدواژه «terminal velocity» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
جستجوی terminal velocity در مقالات مجلات علمی
  • Q. Feng, Q. Wang *, C. Y. Zhao
    This study addresses the measurement of three-dimensional (3D) bubble rising behaviour in still water with bubble equivalent diameters ranging from 2.61 mm to 5.11 mm using high-speed imaging and virtual stereo vision technology. The bubble shape, 3D trajectory/velocity, displacement angular frequency and terminal velocity of bubbles are analysed. The bubble equivalent diameter is obtained by the elliptic volume method. The bubbles are divided into small and large bubbles with a critical equivalent diameter of 4.49 mm, according to whether they are accompanied by deformation. The small bubbles (deq<4.49 mm) are spherical or ellipsoid, while the large bubbles (deq≥4.49 mm) exhibit ellipsoid, mushroom and hat shapes. The 3D trajectory is obtained by 3D reconstruction of bubble centroid coordinates. The rising trajectory of small bubbles shows 3D spiral motion, while the pitch increases gradually with the increase in the equivalent diameter. The trajectory of large bubbles is a two-dimensional (2D) zigzag. The bubble displacement curves in x- and z-directions are evaluated with third-order Fourier fitting. The results show that the bubble displacement frequency in the x and z-directions decreases with the increasing bubble diameter, and the displacement frequency in the xdirection is larger than that in the z-direction. The relative proportions of the viscous force, buoyancy, surface tension and inertial force on bubbles with different equivalent diameters are different, which leads to three trends in the vertical velocity of bubbles within the diameter range of this study. Finally, the bubble terminal velocity in still water is investigated. The terminal velocity first decreases and then increases with the increase in the equivalent diameter. The minimum value is 16.17 cm/s when the diameter of the bubble equivalent diameter is 4.49 mm. Moreover, the applicability of some classical prediction models is discussed.
    Keywords: Bubble behaviour, Three-dimensional reconstruction, Deformation, Terminal velocity
  • S. Karimi *, A. Abiri, M. Shafiee, H. Abbasi, F. Ghadam
    The present experimental study was done aimed to investigate dynamic ofa single bubble rising through wall-bounded flow at high Reynoldsnumber. Thus, Rhamnolipid biosurfactant was added to stagnant fluid andbubble diameter was controlled between 2.5 and 3.5mm. The resultedReynolds number was in the range of 400 to 900 depends on biosurfactantconcentration. Rhamnolipid has a low toxicity, a high biodegradabilityand good stability at a wide range of temperatures. The results showedthat terminal velocity linearly depends on Reynolds number. Furthermore,drag coefficient is related to Eötvos number and is autonomous toReynolds number. Finally, to estimate terminal velocity and dragcoefficient, four empirical correlations were developed. Relative errors ofthe proposed correlations were less than of 3.35% and 1.97% for velocityand dimensionless velocity equations, respectively, and average errors oftwo equations proposed for drag coefficient were 4.44% and 3.26%.
    Keywords: High Reynolds Number, Rhamnolipid biosurfactant, Terminal velocity, Drag coefficient, Wall-bounded flow
  • مجتبی آشوری*، محسن نظری، محمدحسن کیهانی

    سقوط ذرات جامد درون سیال بعنوان یکی از مسایل پرکاربرد در بسیاری از صنایع از جمله صنعت آب و فاضلاب، زیست فناوری، مهندسی محیط زیست، مهندسی دریا و... است. در این پژوهش به مطالعه آزمایشگاهی سقوط گلوله های فولادی با قطرهای مختلف (از 8 تا 25 میلی متر) درون یک کانال آب ایستا (با فاصله از دیواره) پرداخته شده است. همچنین بعنوان یک مطالعه موردی اثر دیواره بر حرکت و سرعت گلوله با قطر مشخص مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از یک دوربین تصویر برداری پرسرعت استفاده و سرعت سقوط گلوله ها در حین سقوط تا زمان رسیدن به سرعت حدی بصورت تابعی از زمان توسط پردازش تصویر استخراج شده است. ضریب پسا و سایر پارامترهای وابسته نیز محاسبه و گزارش شده است. همچنین برای اولین بار نتایج آزمایشگاهی به دست آمده مربوط به سرعت لحظه ای و حدی با نتایج آزمایشگاهی سایر پژوهشگران و حل عددی معادلات حاکم مقایسه و صحت سنجی شده است. حداکثر اختلاف گزارش شده بین نتایج بدست آمده آزمایشگاهی و حل عددی برای سرعت لحظه ای و حدی به ترتیب 12 و 5/4 درصد می باشد. بر اساس نتایج بدست آمده، نتایج آزمایشگاهی مربوط به ضریب پسا تطابق بسیاری با رابطه ضریب پسا پیشنهادی پژوهش های پیشین دارد. نتایج همچنین نشان داد که سقوط گلوله در نزدیکی دیواره منجر به تغییر مسیر گلوله در راستای افقی می شود اما سرعت سقوط در مقایسه با حالت دور از دیواره تغییر چندانی نداشته است.

    کلید واژگان: سقوط, سیال نیوتنی, ضریب پسا, سرعت حدی
    M.Ashouri, M.Nazari *, M.H.Kayhani

    The falling and sedimentation of solid particles in liquids occur in many natural and industrial processes such as water and waste water industries, biotechnologies, environmental engineering, marine engineering, etc. This study represents the results of the experimental study of the falling velocity of steel balls in the water channel for different ball diameters (in the range of 8 to 25mm). The tests are done far from the channel walls. Moreover, as a case study, the wall effect on falling velocity of steel ball (i.e. diameter=12mm) is examined. A high-speed camera is used to determine the coordinate of a falling sphere and estimate the ball velocity and drag coefficients. In addition, a numerical method is used to solve the governing equations in comparison with experimental data. Comparing experimental and numerical results for transient and terminal velocities shows the maximum difference of 12 and 4.5% respectively. Experimental drag coefficients have good agreement with other published data. In addition, falling near the wall leads to a negligible effect on velocity but path diversion is observed.

    Keywords: Falling Sphere, Terminal Velocity, Drag Coefficient, Newtonian Fluid
  • امین امامیان، محمود نوروزی*، حسین عبدل نژاد
    بررسی جریان های دو فازی به خصوص بررسی های مربوط به حرکت قطرات یک سیال در سیالی دیگر دارای کاربرد گسترده ای از جمله در صنایع نفت و گاز، صنایع پزشکی و داروسازی، استخراج فلزات، نیروگاه ها و مبدلهای حرارتی دارد. در مقاله حاضر، دینامیک یک قطره نیوتنی در حال سقوط در رژیم آرام مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور ایجاد جریان لختی از ویسکوزیته 340 سانتی پویز برای سیال بیرون استفاده شده است. در بخش آزمایشگاهی، از آب یون زدایی شده (دیونیزه) و گلیسیرین با نسبت های حجمی 79:21 و 83:17 به عنوان فاز قطره استفاده شده است. با افزایش حجم قطره و به تبع آن افزایش نیروی لختی، شکل قطره در حال سقوط در فاز نیوتنی از حالت کروی خارج می شود و حفره ای در قسمت انتهایی آن ایجاد می شود. نیروهای لختی، کشش سطحی و تنش های هیدرودینامیکی بیشترین تاثیر را روی شکل قطره در حال سقوط دارند. با افزایش حجم قطره نیوتنی در حال سقوط، حفره انتهای قطره رشد کرده و در نتیجه نیروی درگ آن افزایش و به تبع آن سرعت حد قطره کاهش پیدا می کند. طبق مشاهدات آزمایشگاهی، تغییرات نسبت لزجت روی شکل قطرات تاثیر چندانی ندارد و افزایش عدد رینولدز باعث کاهش ضریب فشار قطره می شود. همچنین نشان داده می شود که نتایج آزمایشگاهی با نتایج تحلیلی مطابقت خوبی دارند.
    کلید واژگان: دینامیک قطره, عدد رینولدز, سرعت حد, نیروی درگ
    Amin Emamian, Mahmood Norouzi *, Hossein Abdolnejad
    Two phases flows particularly motion droplets into a second fluid have variety of application in different industries including oil and gas industry, medicine and pharmaceutical, extraction of metals, power plants as well as heat exchangers. In this paper, dynamic of a Newtonian drop falling in laminar regime is studied. A fluid which its viscosity is 340 cP is used in order to produce an inertia flow. In experimental section, de-ionized water and glycerin solutions with volume concentrations of 21:79 and 17:83 are used for drop phase. By increasing the volume of drop that leads to rising the inertia force, the drop shape is changed from spherically and a dimple at the rear of drop is appeared. Inertial forces, surface tension and hydrodynamic tension play a significant role on drop shape. Increasing the drop volume causes expanding the dimple consequently drag force is enhanced and terminal velocity of drop is decreased as well. According to the experimental observations, variations of viscosity ratio does not have a profound effect on drop deformation. Moreover, increasing the Reynolds number leads to reduction of pressure coefficient. It is shown that the experimental observations have an appropriate agreement with analytical results.
    Keywords: Drop dynamics, Reynolds number, Terminal velocity, Drag force
  • صفورا کریمی*، مجتبی شفیعی، آنا عبیری، فرزاد قدم
    پارامتر حایز اهمیت در محاسبات مربوط به حرکت حباب، ضریب دراگ است. در مطالعه ی حاضر به صورت آزمایشگاهی ضریب دراگ حباب تک در حال صعود در سیال غیرنیوتونی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور محلول پلی آکریل آمید در آب با غلظت های مختلف به عنوان سیال غیرنیوتونی انتخاب شده است. این محلول سیال غیرنیوتونی با خاصیت ویسکوالاستیک است که نتایج نشان می دهد به شدت برروی ضریب دراگ تاثیرگذار است. آزمایشات با قطر نازل های مختلف، برای حباب های گازی هوا، اکسیژن و دی اکسید کربن و در دبی های تزریق مختلف انجام شده است. از این رو نتایج بدست آمده نسبت به مطالعات گذشته جامعیت بیشتری دارد. مقایسه ی بین نتایج بدست آمده با معادلات سایر مطالعات نشان داد که هیچکدام از این روابط نمی توانند ضریب دراگ حباب در حال صعود درون سیال غیرنیوتونی با خاصیت ویسکوالاستیک را به خوبی پیش بینی کنند. از این رو به کمک تحلیل ابعادی، دو رابطه ی جدید برای پیش بینی ضریب دراگ برحسب اعداد بدون بعد رینولدز، ارشمیدس و اتوس ارایه شده است. ضریب دراگ پیش بینی شده توسط معادلات موجود در توافق بسیار خوبی با داده های آزمایشگاهی است. معادله ی اول که مستقیما از آنالیز ابعادی بدست آمده است نسبت به معادله ی دوم ساده تر بوده و متوسط درصد خطای پیش بینی آن26/3 % است. این درحالی است که متوسط خطای پیش بینی معادله ی ارایه ی دوم که از لحاظ فرمولاسیون پیچیده تر می باشد در حدود 7/1% بدست آمده است.علاوه بر آن معادلات جدیدی برای پیش بینی سرعت حد و همچنین بررسی رفتار حباب در حال صعود در سیال غیرنیوتونی ویسکوالاستیک ارایه شده است.
    کلید واژگان: آنالیز ابعادی, پلی آکریل آمید, حرکت حباب, سرعت حد, سیال ویسکوالاستیک
    Safoora Karimi *, Mojtaba Shafiee, Anna Abiri, Farzad Ghadam
    The drag coefficient is one of the important parameters in studying the characteristics of bubble motion. In the present research, the drag coefficient of single bubble rising in non-Newtonian fluid has been investigated. Polyacrylamide solutions were selected with different concentrations as a Non-Newtonian fluid. As known, these solutions have viscoelastic properties which strongly influence the drag coefficient. This experiment has been done with different nozzle diameters, for three type of gas (Air, and ) at different injection flow rates. Hence, the results are more comprehensive than previous studies. A comparison between the obtained results and the equations in other studies showed that none of these relationships can predict the drag coefficient of a bubble rising in a non-Newtonian fluid with a viscoelastic properties. Therefore, two new correlations have been presented to predict the Drag coefficient based on Reynolds, Archimedes and Eötvös dimensionless number by dimensional analysis. The predicted drag coefficient by the equations is in very good agreement with experimental data. The first equation which obtained directly from the dimensional analysis was simpler than the second equation. The average error of first equation was 3.26%, while, the average prediction error of the second equation was about 1.7%, which is more complex in terms of formulation. In addition, new equations for predicting terminal velocities and the behavior of bubble rising in a non-Newtonian viscoelastic fluid are presented.
    Keywords: Bubble motion, Dimensional analysis, Polyacrylamide, Terminal velocity, Viscoelastic fluid
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال