JoVE Science Education

Mechanical Engineering

A subscription to JoVE is required to view this content.

live

Speed

×

MEDIA_ELEMENT_ERROR: Format error

ציפה וגרירה על גופים שקועים

Overview

מקור: אלכסנדר ס. רטנר וסנג'אי אדהיקארי; המחלקה להנדסה מכנית וגרעינית, אוניברסיטת מדינת פנסילבניה, פארק האוניברסיטאות, PA

חפצים, כלי רכב ואורגניזמים השקועים במדיומים זורמים חווים כוחות מהנוזל שמסביב בצורה של ציפה- כוח אנכי כלפי מעלה עקב משקל נוזל, גרירה- כוח התנגדותי מול כיוון התנועה, והרמה- כוח מאונך לכיוון התנועה. חיזוי ואפיון של כוחות אלה חיוניים להנדסת כלי רכב ולהבנת תנועת השחייה והאורגניזמים המעופפים.

בניסוי זה, מאזן הציפה, המשקל והגרירה של כוחות על גופים שקועים ייחקר על ידי מעקב אחר מהירות העלייה של בועות אוויר וטיפות שמן במדיום גליצרין. מקדמי הגרירה המתקבלים במהירויות עליית מסוף יושוו לערכים תיאורטיים.

Procedure

1. ייצור מקטע מבחן הזרקת גז (ראה סכמטי ותמונה, איור 2)

  1. לקדוח חור בתחתית מיכל פלסטיק גבוה ושטוח מוקף חומה. התקן מחיצה דרך הקיר המתאימה דרך החור הזה. התקן התאמת הפחתה לחיבור דחיסת צינור ~ 3.2 מ"מ בשקע התאמת המחיצה. זו תהיה יציאת הזרקת הבועה/טיפה.
  2. הכנס אורך קצר (כ-1 ס"מ) של כבל גומי רך בקוטר 3.2 מ"מ בחיבור הדחיסה, והידק את האגוז המתאים. באמצעות סיכת תפירה, לנקב חור דק דרך כבל הגומי. זה יהיה השסתום להזרקת בועות / טיפות לתוך מיכל הנוזל.
  3. ממלאים את המיכל בגליצרין עד לרמה של כ-25 ס"מ. יוצקים את הגלי

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

סדרה של בועות אוויר עולות ולטפות שמן בקטרים שונים מוצגים בתאנה 3. הבועות והטיפה הקטנות עולות במהירויות נמוכות יותר בשל כוחות גרירה חזקים יחסית. בקשקשים אלה במהירות נמוכה ואורך, כוחות מתח פני השטח חזקים לגרום בועות כדוריות כמעט טיפות. הבועות הגדולות ביותר ?...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

ניסוי זה הדגים את מדידת מקדם הגרירה לבועות טיפות עולות במדיום נוזלי. מקדמי גרירה נקבעו על ידי התחשבות במשקל, ציפה וכוחות גרירה. התוצאות הושוו למודל תיאורטי עבור Bubble / droplet CD במספרי ריינולדס נמוכים. תוצאות אלה עשויות להיות ישימות ישירות לתכנון של חום תעשייתי וחילופי המונים, כגון ג...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

References

  1. J.S. Hadamard, Motion of liquid drops (viscous), Comp. Rend. Acad. Sci. Paris. 154 (1911) 1735-1755.
  2. W. Rybczynski, On the translatory motion of a fluid sphere in a viscous medium, Bull. Acad. Sci., Cracow, Ser. A. (1911) 40.

We use cookies to enhance your experience on our website.

By continuing to use our website or clicking “Continue”, you are agreeing to accept our cookies.

Learn More