The collision model between a single particle and a spherical cap bubble in a water medium

Other Title(s)

نموذج اصطدام بين جسيم صلب منفرد مع فقاعة منفردة من نوع القبعة في وسط مائي

Parallel Title

نموذج اصطدام بين جسيم صلب منفرد مع فقاعة منفردة من نوع القبعة في وسط مائي

Author

Abd al-Rahman, Amir A.

Source

Engineering and Technology Journal

Issue

Vol. 28, Issue 01 (30 Jan. 2010), pp.1-16, 16 p.

Publisher

University of Technology

Publication Date

2010-01-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

16

Main Subjects

Physics

Abstract AR

صمم موديل ميكانيكي للاصطدام ما بين جسيم صلب منفرد و فقاعة منفردة في وسط سائل.

و اعتمادا على هذا الموديل اعتمد سلوكان للاختراق من خلالها يتوقع للجسيم أن يخترق الفقاعة إذا روعيت هذه السلوكيات.

لقد بين أن اختراق الجسيم ضروري و لكن ليس كافيا كشرط لتحلل فقاعة في حالة اصطدام جسيم فقاعة منفردة.

إن الفقاعة المخترقة قد بينت أنها ستشوه إلى شكل فطيرة دونت و التكسر التالي للفقاعة ينتج من خلال ميكانيكية العناق المختصة بشكل الدونت.

و تحلل الفقاعة لا يحصل إلا إذا كان الجسيم الثاقب له قطر اكبر من ارتفاع الفقاعة ذو الشكل الدونت.

تم إجراء التجارب باستخدام عمود مصنوع من مادة بليكسيكلاس و بقطر داخلي 10 سم و بطول 180 سم.

و أجريت التجارب أيضا لتصادم جسيم منفرد مع فقاعة منفردة في الماء باستخدام ثلاث جسيمات مختلفة تتعلق بالتصادم (2, 3 ملم حبيبات زجاجية و 3*3 ملم من مادة البولي فنيل كلورايد) مع رقم رينولدز و رقم ويبر (953, 1512, 840) و (5.68, 9.45, 5) بالترتيب.

و لوحظت ظاهرتان مختلفتان للتصادم, إن جسيم صغير و / أو خفيفا يكون غير قادر على اختراق الفقاعة و يقذف بعد التصادم.

و جسيم متوسط يستطيع اختراق الفقاعة و لكن قد لا يكسرها..

و كل هذه الظواهر كانت متوقعة للموديل المقترح.

Abstract EN

A mechanistic model is developed to account for the collision between a single particle and a single bubble in a liquid medium.

Based on the model, two penetration criteria are established under which the particle is predicted to penetrate through the bubble if any of the two criteria is satisfied.

It is shown that the particle penetration is only a necessary, but not sufficient, condition for bubble disintegration in the case of single particle-single bubble collision.

The penetrated bubble is shown to deform into a doughnut shape and the subsequent bubble breakage is made through the necking mechanism of the doughnut-shape bubble.

Bubble disintegration occurs only if the penetrating particle has a diameter greater than the height of the doughnut-shape bubble.

The column is constructed of Plexiglas with an internal diameter 10 cm and a height of 180 cm.

Experiments are also performed for single particle-single bubble collision in water, using three different particles (2 mm, 3 mm glass beads and 3*3 mm PVC cylinder) with Reynolds no.

and Weber no.

are (953, 1512 and 840) and (5.68, 9.45 and 5) respectively.

Two markedly different collision phenomena are observed.

A small and / or light particle is unable to penetrate through the bubble and is ejected after collision.

A medium particle can penetrate through the bubble but may not break the bubble.

The two phenomena are all well predicted by the proposed model.

American Psychological Association (APA)

Abd al-Rahman, Amir A.. 2010. The collision model between a single particle and a spherical cap bubble in a water medium. Engineering and Technology Journal،Vol. 28, no. 01, pp.1-16.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-46241

Modern Language Association (MLA)

Abd al-Rahman, Amir A.. The collision model between a single particle and a spherical cap bubble in a water medium. Engineering and Technology Journal Vol. 28, no. 01 (2010), pp.1-16.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-46241

American Medical Association (AMA)

Abd al-Rahman, Amir A.. The collision model between a single particle and a spherical cap bubble in a water medium. Engineering and Technology Journal. 2010. Vol. 28, no. 01, pp.1-16.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-46241

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 11-12

Record ID

BIM-46241