بررسی تجربی اثر اندازه در ائتلاف قطره- حباب در محیط آبی

امروزه در بسیاری از فرآیندهای صنعتی، برهم‌کنش حباب‌های گازی و قطرات نفتی نقش به‌سزایی در تعیین راندمان کلی سیستم بازی می‌کند. لذا شناخت پارامترهای اثرگذار بر این فرآیندها حایز اهمیت خواهد بود. از این‌رو، در مقاله حاضر به بررسی نقش اندازه قطره و حباب بر زمان تخلیه فیلم بینابینی به‌دام‌افتاده بین قطره و حباب پرداخته شد. ضمن این مطالعه شش سری آزمایش در شش اندازه مختلف مورد بررسی قرار گرفت و در طی آنها زمان مورد نیاز جهت تخلیه فیلم، زمان پوشش و زمان شکست فیلم که از جمله زمان‌های مشخصه فرآیند ائتلاف هستند، اندازه‌گیری شد. هر کدام از این سری آزمایش‌ها حداقل پنج‌بار تکرار شدند. نتایج حاکی از آن بودند که زمان تخلیه مستقل از اندازه قطره و حباب در حال تغییر است. علاوه‌بر آن، مشاهده شد که در هر اندازه قطره و حباب، زمان تخلیه ناشی از تکرارهای به‌دست‌آمده دارای پراکندگی‌های بسیار زیادی هستند که البته این پراکندگی‌ها ناشی از طبیعت پدیده مورد نظر بوده است و این بدان معنا است که پدیده‌های میکروسکوپیکی که در فیلم آب و بین سطوح مشترک قطره حباب رخ می‌دهند، دارای اثرات بسیار زیادی بر تعیین زمان تخلیه هستند. همچنین ضمن این آزمایش مشخص شد که حجم فیلم به‌دام‌افتاده بین قطره و حباب، تاثیر چندانی بر زمان تخلیه فیلم آب بینابینی نخواهد داشت.

Experimental Investigation of Size Effect on the Bubble-Droplet Coalescence in Water

Nowadays, the interaction between gas bubbles and oil droplets plays an important role in the efficiency of many industrial processes. Therefore, it is of great importance to study the influencing factors on these processes. So, in the present paper, the effect of droplet and bubble size on the drainage time of the trapped intervening film between droplet and bubble was investigated. Six series of experiments were conducted for various sizes and three characteristic time scales including drainage time, coverage time, and rupture time were measured. Each of these experiments was repeated at least five times. The results showed that the drainage time changed independently of the droplet/bubble size. Moreover, it was observed that due to the nature of the phenomenon, the measured drainage times in each equivalent size are notably scattered, which means that the microscopic interactions in the water film and between bubbledroplet interfaces have significant impacts on the drainage time. Also, in the current experiment, it was found that the volume of the intervening film between droplet and bubble has no vital role in the drainage time of the mediate water film.