Investigation of air bubble motion in water through a vertical narrow rectangular channel by using image processing techniques
Dikey dar dikdörtgen bir kanalda su içinde hava kabarcığı hareketinin görüntü işleme teknikleri kullanılarak incelenmesi
- Tez No: 167427
- Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN YEŞİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kabarcık Hareketi, Kabarcık Yükselme Hızı, Dar Dikdörtgen Kanal, Kabarcık Şekli, Kabarcık Yolu vii, Bubble Motion, Bubble Rising Velocity, Narrow Rectangular Channel, Bubble Shape, Bubble Path
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 153
Özet
Bu tezde, kesiti 2.1x66.5 mm olan dikey dar dikdörtgen bir kanal boyunca durgun suda ve yukarı yönde akan suda hava kabarcığı hareketinin görüntü işleme ve analiz teknikleri kullanılarak incelenmesi sunulmaktadır. İncelenen kabarcık boyutu aralığı, alan eşdeğeri kabarcık çapı olarak 2-70 mm ve ortalama su akış hızı 0-25 cm/s dir. Bu çalışma kabarcık boyutunun (çevre, alan, hacim, genişlik ve yükseklik), şeklinin, izlediği yolun ve yükselme hızının nicel olarak incelenmesi üzerine odaklanmıştır. Gözlemlenen kabarcık şekilleri dairesel, eliptik, salman eliptik, salman şapka, şapka-kasket, kasket ve mermi-kasket tiplerinden oluşmaktadır. Salınan eliptik ve salınan şapka tipli kabarcık bölgesi eliptik bölgeden dairesel kasket bölgesine geçişi göstermektedir. Eliptik kabarcık deneylerinin sonuçlan, sonsuz ortamdaki eliptik kabarcıkların yükselme hızı eşilişkisiyle karşılaştırılarak, iki boyutlu eliptik kabarcıklar için bir eşilişki elde edilmiştir. Bu çalışmada ölçülen kasket tipi kabarcıkların yükselme vihızlan literatürdeki eşilişkiler ile karşılaştırılmış ve literatürde verilenlerden farklı bir eşilişki elde edilmiştir. Kabarcık yüksekliğinin enine oranı olarak tanımlanan kasket tipi kabarcık deformasyonun, farklı hızlarda akan su içindeki davranış eğilimleri birbirine oldukça benzemektedir. Bu nedenle, ölçülen kasket tipi kabarcık deformasyonu değerlerinden bir eşilişki elde edilmiştir. Deneysel sonuçlar, alan eşdeğeri kabarcık çapının (Xae) kanal genişliğine oranının 0.6 dan küçük olduğu durumlar için aynı yönlü su akış koşullarında kabarcığın göreceli hızının durgun su koşullarına göre daha az olduğunu göstermektedir. Kabarcık şeklinin karma tipe dönüşmesinden sonra, (Aa^> 0.6) göreceli kabarcık hızlan durgun sudaki kabarcık sınır hızlarını geçmektedir. Eğer su hızı daha fazla artırılırsa, kabarcığın göreceli hızı karma tipli kabarcık bölgesinde daha fazla artmaktadır. Karma tipli kabarcıkların yükselme hızlan deneylerden elde edilen veriler kullanılarak analiz edilmiş ve akan su içindeki kabarcık hareketi için yeni bir eşilişki önerilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis presents the study of air bubble motion in stagnant water and in upward flowing water through a vertical narrow rectangular channel of 2.1X66.5 mm cross section by using image processing and analyzing techniques. The investigated bubble size range is 2 - 70 mm in area equivalent bubble diameter and mean water flow velocity is 0-25 cm/s. This study focuses on the quantitative assessment of bubble size (perimeter, area, volume, width and height), shape, path and rising velocity. The observed bubble shapes consist of circular, ellipse, ellipse wobbling, hat wobbling, cap-hat, cap and cap-bullet types. Ellipse wobbling and hat wobbling type bubble region show transition from ellipsoidal to circular cap region. The results of the ellipse bubble tests were compared with the rise velocity correlation of ellipsoidal bubbles in infinite medium and an empirical correlation for two dimensional ellipse bubbles was obtained. The cap bubble rise velocities measured in this study were compared with the correlations in literature and a new IVempirical correlation which is different from those given in the literature was obtained from the experimental results of this study. The trends of the cap bubble deformation which is defined as bubble height to bubble width ratio, for various water streams are almost similar in behavior. Therefore, a correlation was obtained from the measured cap bubble deformation values in water stream. The experimental results show that the bubble relative velocity under co-current flow conditions for area equivalent bubble diameter to channel width ratio, Xae 0.6), relative bubble velocities pass over the terminal bubble velocities in stagnant water. If the water velocity is increased further, the bubble relative velocity increases in the slug bubble region. Rising velocities of slug bubbles were analyzed using the experimental data and a new correlation for slug bubble rise velocity was proposed for flowing water condition.
Benzer Tezler
- Investigation of air bubble motion in counter-current water flow conditions
Ters yönlü su akış koşullarında hava kabarcığı hareketinin incelenmesi
UĞUR BEZDEGÜMELİ
Doktora
İngilizce
2003
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN YEŞİN
- TİN kaplama parametrelerinin aşınma davranışı üzerindeki etkisi
The Effect of coating parameters on the wear behaviour of TİN
OĞUZ AKKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. E. SABRİ KAYALI
- Dikey dalan sıvı jeti için farklı jet çıkış geometrilerinin havalandırma miktarına etkisinin sayısal olarak incelenmesi
Investigation of the different nozzle geometries for vertical plunging water jet air entrainment with numerical methods
BURAK ALP KARAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAKUP ERHAN BÖKE
DR. ZAFER GEMİCİ
- Farklı gaz fazı bileşimlerinin kompleks metalik cevherlerin flotasyonu üzerindeki etkilerinin araştırılması
Investigation of the different gas-phase compositions on the flotation of complex metallic ores
GÖKHAN ERÇELİK
Doktora
Türkçe
2023
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLGİN KURŞUN ÜNVER