تحليل آزمايشگاهي شكل گيري ميكرو- نانو حباب در لوله ونتوري به كمك عكس برداري پرسرعت و پردازش تصوير

Experimental Analysis of Micro- Nano Bubble Formation inside Venturi Tube with High Speed Photography and Image Processing

در اين تحقيق با استفاده از عكس برداري پرسرعت و تكنيك پردازش تصوير تشكيل ميكرو- نانو حباب در لوله ونتوري مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين منظور دو نمونه لوله ونتوري با ابعاد مختلف از جنس پلكسي گلس كه سبك و شفاف است ساخته شده و با دبي هاي مختلفي از جريان آب مورد آزمايش قرار گرفته اند. پس از تزريق هوا به داخل لوله ونتوري، با استفاده از دوربين با سرعت بالا از جريان دوفازي عبوري از داخل لوله ونتوري عكس برداري شده است. عكس هاي تهيه شده توسط نرم افزار متلب مورد پردازش قرار گرفته است. پس از بررسي نتايج و به دست آوردن قطر متوسط حباب ها، تعداد ميكرو- نانو حباب ها و سرعت در مركز لوله ونتوري به دست آمده و نمودارهاي مربوطه مورد تحليل قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد كه كاهش طول بخش گلوگاه باعث ريزترشدن حباب ها مي شود و با افزايش دبي جريان در لوله ونتوري نيزحباب ها ريزتر مي شوند و ميكرو- نانو حباب هاي بيشتري تشكيل مي شود.

In this research, micro-nano bubbles formation inside the venturi tube has been investigated using image processing technique and high-speed photography. For the purpose, two models of venturi tubes with different dimensions were made of light and transparent plexiglass and then they were tested with various water flow discharges. After the injection of air into the venturi tube, a high-speed camera has been used to capture images of two-phase flows passing through the venturi tube. The captured images were processed by MATLAB software. After investigating the results and obtaining the average diameter of the bubbles, the number of Micro-Nano bubbles and the velocity in the center of venturi tube have been calculated and the related graphs have been analyzed. The results show that reducing bottleneck length and increasing flow discharge inside the venturi tube lead to the formation of smaller bubbles and the number of Micro-Nano bubble increases.