Drag reduction by microbubble injection in a channel flow



Document title: Drag reduction by microbubble injection in a channel flow
Journal: Revista mexicana de física
Database: PERIÓDICA
System number: 000325833
ISSN: 0035-001X
Authors: 1
2
1
1
Institutions: 1Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, México, Distrito Federal. México
2Texas A&M University, College Station, Texas. Estados Unidos de América
Year:
Season: Feb
Volumen: 54
Number: 1
Pages: 8-14
Country: México
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Experimental, aplicado
Spanish abstract Resumen La inyección de microburbujas en la capa límite turbulenta en el flujo dentro de un canal es investigada para entender el fenómeno de reducción del arrastre. Resultados experimentales en un flujo totalmente desarrollado dentro de un canal cerrado fueron obtenidos utilizando la técnica de Velocimetría por Imágenes de Partículas (PIV) para una sola fase y dos fases. Ambos casos son comparados para analizar los efectos de la presencia de las microburbujas dentro de la capa límite. Específicamente las modificaciones en la vorticidad, vórtices y tasa de deformación. Esta última directamente relacionada con la disipación de energía en flujo turbulento. Estos resultados son significativos y pueden ayudar a entender de manera mas precisa el mecanismo físico de la reducción del arrastre por inyección de microburbujas
English abstract Abstract The injection of microbubbles within the turbulent boundary layer in a channel is investigated to elucidate the drag reduction phenomenon. Experimental data for a fully developed flow were obtained using the Particle Image Velocimetry (PIV) technique for single–and two–phase flow. Both cases are compared to examine the effects of the presence of microbubbles within the boundary layer, specifically the modification of vorticity, vortex structures, and fluctuating rate of strain, which is directly related to the energy dissipation in turbulent flows. A notorious decrease in the rate of strain as well as vorticity was observed for the two–phase flow. These results are significant and will help to reveal the physical mechanism of drag reduction by injection of microbubbles
Disciplines: Física y astronomía
Keyword: Física,
Microburbujas,
Reducción del arrastre,
Flujo en un canal
Keyword: Physics and astronomy,
Physics,
Microbubbles,
Drag reduction,
Channel flow
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