Bubble Distribution in Shear Flow of Highly Viscous Liquids

Authors


Abstract

The size of bubbles distributed from a horizontal nozzle into shear field generated by a Couette flow between concentric cylinders was investigated using dual high-speed video cameras as parameters, i.e., shear rate, gas flow rate, nozzle diameter, gas chamber volume and liquid viscosity. When the bubble was lifted up by buoyancy and stretched horizontally by shear flow, the cut of the bubble neck was caused by the greater deformation. When the inclined bubble angle by shear flow was greater than the elevation angle by buoyancy, the bubble's detachment was governed not by viscosity but by shear flow. To estimate the bubble size, a correlation equation was proposed in this study.

Abstract

La taille des bulles générées par un orifice horizontal dans le champ de cisaillement d'un écoulement Couette entre des cylindres concentriques, est étudiée à l'aide de deux caméras vidéos à haute vitesse en fonction de la vitesse de cisaillement, du débit de gaz, du diamètre de l'orifice, du volume de la chambre de gaz et de la viscosité du liquide. Lorsque la bulle est dirigée vers le haut par flottabilité et étirée horizontalement par l'écoulement de cisaillement, le sectionnement du cou de la bulle est causé par la plus grande déformation. Lorsque l'angle de bulle incliné par l'écoulement de cisaillement est plus grand que l'angle d'élévation par flottabilité, le détachement de la bulle est gouverné non pas par la viscosité mais par l'écoulement de cisaillement. Pour estimer la taille des bulles, une équation de corrélation est proposée dans cette étude.

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