بررسی تجربی و آشکارسازی برخورد ذره کروی و حباب ساکن در حضور سیال

شناورسازی مهم ترین روش جداسازی مواد معدنی بوده و یک عنصر کلیدی بازیابی مواد معدنی باارزش از طریق شناورسازی، تعامل بین ذرات و حباب های هوا در آب است. در مقاله حاضر با رویکردی تجربی به مطالعه و آشکارسازی برخورد حباب ساکن و ذرات پلاستیکی پرداخته شده است. نتایج بررسی این برخورد در شناورسازی ذرات پلاستیکی کاربرد گسترده ای دارد. در این مقاله با ایجاد حباب ساکن به قطر 5/5میلی متر از طریق پمپ تزریق در سیال ساکن، به بررسی مکانیزم برخورد ذرات پلاستیکی به قطر 1/5میلی متر روی سطح حباب پرداخته شده است. ذرات پلاستیکی از طریق سیستم خلا با سرعت صفر و در ارتفاع قابل تنظیم به سمت حباب رها می شوند. موقعیت زاویه ای برخورد ذره بر سطح حباب با تغییر فاصله رهاسازی تغییر می کند، به طوری که با افزایش فاصله رهاسازی، موقعیت زاویه ای ذره بر سطح حباب با گذشت زمان کاهش می یابد. زاویه برخورد اولیه در فاصله رهاسازی 18/68، 13/36 و 10میلی متر به ترتیب 18/01، 15/15 و 18/8درجه به دست آمده است. در این مطالعه، عملکرد نیرو های پسا، مویینگی، فشاری، وزن و شناوری بر حالت های اتصال و جداشدن ذره بر سطح حباب گزارش شده است. به دلیل سرعت کم لغزش ذره بر سطح حباب، نیروی پسا در مراحل اتصال و جداشدن ناچیز است و نیروهای شناوری و گرانش نیز مقادیری ثابت هستند. نتایج نشان می دهند که نقش اصلی در نیروهای موثر در برخورد، نیروهای مویینگی و فشاری هستند. همچنین به بررسی تاثیر خط تماس سه فازی ذره بر نیروهای مویینگی و فشاری پرداخته شده که یکی از نوآوری های مطالعه حاضر است.