Πρώτα πειραματικά αποτελέσματα στο νέο κανάλι ροής πίπτοντος υμένα

Abstract

Λεπτοί υμένες υγρού συναντώνται σε σημαντικές συσκευές μεταφοράς θερμότητας και μάζας. Λέγοντας ροή λεπτού υμένα υγρού, εννοούμε την ροή αυτή στην οποία το πάχος του ρευστού είναι πολύ μικρό σε σχέση με τα υπόλοιπα χαρακτηριστικά μεγέθη της. Η ικανότητα των υγρών υμένων να μεταφέρουν θερμότητα και μάζα με χαμηλή υδραυλική αντίσταση είναι αυτή που έχει οδηγήσει στη ευρεία χρήση τους σε διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές. Η ερευνητική προσπάθεια που πραγματοποιείται στο εργαστήριο στοχεύει στην κατανόηση των βασικών μηχανισμών που διέπουν τα φαινόμενα ροής σε υμένες υγρού, τα οποία συνδέονται άμεσα με τα φαινόμενα μεταφοράς μάζας ή θερμότητας. Στα πλαίσια της διδακτορικής διατριβής του κ. Μ. Βλαχογιάννη κατασκευάστηκε μια πειραματική διάταξη στο Εργαστήριο Φυσικών και Χημικών Διεργασιών του τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας. Η διάταξη απαρτιζόταν από ένα κανάλι ροής μήκους 0,8m και ενός συστήματος ψηφιακής απεικόνισης. Τα φαινόμενα που παρατηρήθηκαν κατά τη διεξαγωγή πειραμάτων έδειξαν την ανάγκη παρατήρησης της δυναμικής εξέλιξής τους σε ένα μεγάλο μήκος ροή που υπερέβαινε κατά πολύ τις δυνατότητες της συγκεκριμένης συσκευής. Ξεκίνησε έτσι, μια προσπάθεια κατασκευής ενός καναλιού μήκους 3m στο ίδιο εργαστήριο. Ο τρόπος ψηφιακής απεικόνισης για τον υπολογισμό του πάχους του υμένα είναι ίδιος με αυτόν που χρησιμοποιήθηκε στο πρώτο κανάλι. Στην παρούσα εργασία γίνεται αναφορά στα κατασκευαστικά μέρη του καναλιού καθώς και στο υδραυλικό κύκλωμα που το συνοδεύει. Επίσης παρουσιάζονται τα πρώτα πειραματικά αποτελέσματα και αναλύονται οι πρώτες μετρήσεις που εξήχθησαν από το νέο κανάλι ροής πίπτοντος υμένα.