Bubble rise controlled by an acoustic field

Abstract

Bubbles rising in liquids show different types of paths depending on the parameters of the system. This work consists of the study of the bubble paths obtained when the system is under the effects of an acoustic wave.

Català: Quan generem un camp acústic en un medi on hi ha bombolles d’aire, aquestes canvien el seu comportament. Les bombolles es veuen sotmeses a varies forces acústiques que les hi produeixen canvis en tres paràmetres principals: la trajectòria, la velocitat i la forma, per tant, aquest paràmetres seran els que estudiarem. De manera artificial s’injectaran bombolles per la part inferior d’un cub de proves que prèviament haurem omplert d’aigua destil·lada. El nostre experiment permet generar dos camps acústics diferents mitjançant transductors piezoceràmics, un camp paral·lel a l’eix de la gravetat i l’altre perpendicular. En tots els casos es treballarà amb ones estacionaries ultrasòniques, creades entre 27,7 kHz i 117,7 kHz. Nosaltres presentem un experiment capaç de proporcionar-nos una gran quantitat d’informació sobre el procés de pujada de bombolles a través d’un camp acústic establert en un medi d’aigua destil·lada. La major part de la informació serà en format de vídeos d’alta velocitat que, amb un post-process adequat serem capaços d’estudiar els tres paràmetres principals que hem comentat. Tot això ens permetrà entendre una mica millor l’interacció entre les bombolles d’aire i les forces acústiques en aigua destil·lada. No obstant no perdem de vista el nostre objectiu a llarg termini que és poder controlar a voluntat la trajectòria i mida d’aquestes bombolles. Aquest interès pel control de les bombolles pujant en líquids és present en un gran ventall de aplicacions, ja siguin amb condicions de microgravetat o amb gravetat normal, ja que això permetria augmentar el rendiment d’alguns processos de producció que incloguin fluids en fases líquida i gas.