مطالعه تجربی اختلاط ذرات جامد در یک بستر سیال با استفاده از روش پردازش تصاویر

در این مقاله، اثرات اندازه و چگالی در اختلاط ذرات جامد در یک بستر سیال، به صورت تجربی بررسی شده اند. برای این منظور، از یک بستر متشکل از ذرات شن سیلیکا استفاده شده است. روش به کار برده شده در این آزمایش ها، اختلاط ذرات در بسترهای دولایه می باشد. لایه زیرین این بسترها را ذرات شن سیلیکا و لایه فوقانی از ردیاب ها که ذراتی با شکل، اندازه، چگالی و با رنگی متفاوت نسبت به ذرات شن بودند، استفاده شده است. اتفاقات سطح بستر توسط یک دوربین از بالای بستر ثبت شده و با ردگیری ذرات ردیاب و با استفاده از روش پردازش تصاویر، اختلاط ذرات با معرفی شاخص غلظت ذرات ردیاب در سطح بستر و در طول زمان مطالعه شده است. در این تحقیق، ابتدا مکانیزم اختلاط ذرات در یک بستر دو لایه بررسی و سپس تاثیر مشخصات ذرات مخلوط شونده بر اختلاط آن ها مطالعه شده است. نتایج این بررسی ها نشان می دهند که برای همه اندازه های ذرات شن، افزایش چگالی ذرات ردیاب و نزدیکی آن به چگالی ذرات شن بستر باعث می شود تا ذرات ردیاب بیشتر در بستر نفوذ کنند. همچنین، مشخص شد که اندازه ذرات شن بستر تاثیر زیادی در کیفیت اختلاط دارند، به طوری که می توان برای اختلاط ذرات ردیاب با چگالی های مختلف، اندازه مناسبی از ذرات بستر را انتخاب کرد.