Modelowanie zjawiska synchronizacji odrywających się pęcherzy gazowych z sąsiadujących dysz

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych oddziaływania kolumn pęcherzy powietrza genero- wanych z dwóch sąsiadujących dysz. W przypadku odległości pomiędzy dyszami równej 4 mm i częstotliwości 30 Hz obserwowano synchronizację odrywania się pęcherzy. W celu analizy struktury przepływu cieczy pomiędzy dwoma oddziałującymi pęcherzami przeprowadzono symulację w programie COMSOL Multiphysics, wykorzystując metodę level set. Chaotyczne zmiany częstotliwości odrywania się pęcherzy modelowano z zastosowaniem układu równań różniczkowych zwyczajnych opisujący zmiany masy gazu w układzie zasilania dysz. W trakcie symulacji, podobnie jak w eksperymencie, obserwowano występowanie ujemnej korelacji pomiędzy odrywającymi się pęcherzami. Oba przedstawione w pracy modele mają charakter jakościowy.

Results of experimental investigation of interaction between bubble columns generated from two nozzles have been presented. The synchronization between departing bubbles has been observed for distance between nozzles equal to 5mm and bubble departure frequency equal to 30 Hz. The analysis of liquid flow regime between interacting bubbles has been made using the COMSOL Multiphysics program. The gas-liquid interface movement has been described using the level set method. The bubble departures from neighboring nozzles in the long period of time have been modeled using the set of ODE describing the changes of mass of gas in the gas supplying system. During the simulation, similarly to the experiment, the correlation be- tween behaviors of two interacting chaotic systems has been ob- served.