تحضير دوامات المياه الزائدية ذات السطح الحر

توجد دوامات سطحية حرة في الصناعة في تنظيم التدفق وتبديد الطاقة وتوليد الطاقة. على الرغم من التحقيق على نطاق واسع ، إلا أن البيانات التجريبية التفصيلية المتعلقة بالدوامات السطحية الحرة غير موجودة ، لا سيما فيما يتعلق بالاضطراب في الواجهة. تقدم هذه الورقة تقريرا عن نوع خاص من الدوامة السطحية الحرة التي اقترحها والتر شوبرغر لأول مرة في ستينيات القرن العشرين والتي تحتوي على معامل نقل كتلة الأكسجين الحجمي الذي يتجاوز قيمة الأنظمة المماثلة. يتشكل هذا النوع الخاص من الدوامة في قمع زائدي. يمكن تثبيت الأنظمة المستقرة المختلفة بخصائص هيدروليكية مختلفة. المزايا الأخرى لهذه التقنية هي كفاءة الطاقة والتصميم البسيط وقابلية التوسع. يتميز التدفق في هذا القمع الزائدي باضطراب قوي وزيادة مساحة سطح واجهة الهواء والماء. يختلف الضغط المحلي بشدة على طول السطح ، مما يؤدي إلى طبقة حدودية متموجة واضحة من الهواء والماء. بسبب التدفق الحلزوني ، تتحرك هذه الاضطرابات إلى الداخل ، وتسحب الطبقة الحدودية معها. يسحب تدرج الضغط الناتج حجما معينا من الهواء إلى دوامة الماء. يتم عرض بناء إعداد القمع الزائدي الأساسي والأمثلة التشغيلية ، بما في ذلك التصور عالي السرعة لثلاثة أنظمة مستقرة مختلفة ، في هذا العمل.