Validace akustického bublinkového spektrometru

Matěj Burda

Bakalářská práce

Validation of the acoustic bubble spectrometer

Anotace:

Tato bakalářská práce je zaměřena na problematiku měření spektra bublin, zejména pak na akustické metody jejich počítání. Podrobně seznamuje s fungováním akustického bublinkového spektrometru. Tento spektrometr byl zkonstruován speciálně pro měření velikostí bublin a jejich počtu v daném objemu kapaliny a pracuje na principu vyhodnocení útlumu akustického signálu. V teoretické části je popsáno generování bublin na elektrodách pomocí elektrolýzy, díky níž mohou být produkovány bubliny i malých velikostí, řádově v desítkách mikrometrů. Pro ověření faktorů ovlivňujících produkci bublin byla provedena měření s různými tloušťkami elektrod a různými hodnotami napětí. V rámci validace bylo pro porovnání s měřením pomocí bublinkového spektrometru provedeno snímání bublin prosvětlených laserem pomocí vysokorychlostní kamery, jejíž snímky byly analyzovány. Hodnoty získané měřením byly graficky zobrazeny a vyhodnoceny. Na základě konečných výsledků byly doporučeny další možnosti pokračování výzkumu v oblasti měření bublin a validace spektrometru, což byl cíl této bakalářské práce.

Abstract:

This bachelor thesis is focused on the issue of the measurement of bubble spectrum especially on the acoustic methods of their counting. It introduces the operation of the acoustic bubble spectrometer. This spectrometer has been specially designed to measure size of bubbles and their quantity in a given volume of the liquid and works on the principle of evaluation of the acoustic signal attenuation. Part of this thesis is description of the bubble generation from electrodes using electrolysis, whereby bubbles of even small sizes (in tens of micrometers) can be produced. To verify factors influencing bubble production, measurements were made with different electrode thicknesses and different voltage. As part of the validation, scanning of laser-lightened bubbles was performed for comparison with bubble spectrometer measurements using a high-speed camera, the imaging of which was further analysed. Measured values were graphically displayed and evaluated. Based on the final results, further possibilities for further research on bubble measurement and validation of spectrometer were recommended, which was the aim of this bachelor thesis.

Klíčová slova

akustický bublinkový spektrometr, měření bublin akustickou metodou, generování bublin, optická metoda, kavitace

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 29. 6. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Miloš Müller, Ph.D.

Technická univerzita v Liberci

Fakulta strojní

Bakalářský studijní program / obor:
Strojní inženýrství / Strojní inženýrství