Συντάχθηκε 15-05-2025 10:52
Τόπος: Εξ αποστάσεως - Με τηλεδιάσκεψη
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 23/05/2025 11:00
Λήξη: 23/05/2025 12:00
Τίτλος εργασίας: "Κατασκευή 2D προτύπων δικτύων πόρων για τη μελέτη ευστάθειας της διεπιφάνειας κατά την διφασική ροή ελαίου και νερού."
Τριμελής Εξεταστική Επιτροπή
1. Ανδρέας Γιώτης, Αναπλ. Καθηγ. σχολής ΜΗΧΟΠ (επιβλέπων)
2. Αριστομένης Αντωνιάδης, καθηγ. ΜΠΔ
3. Δημήτριος Ιψάκης, επικ. καθηγ ΜΠΔ
Περίληψη
Η παρούσα διπλωματική εργασία αποσκοπεί στην ανάπτυξη, τον σχεδιασμό και την κατασκευή πορώδους δομής σε δισδιάστατη επιφάνεια, καθώς και στην χρήση αυτής για τη μελέτη διεργασιών εμποτισμού και αποστράγγισης ελαίου-νερού σε διαφορετικές συνθήκες ροής. Ο σχεδιασμός του μικρομοντέλου υλοποιήθηκε με τη χρήση αλγορίθμου στοχαστικής ανακατασκευής πορώδους δομής που επιτυγχάνει την κανονική κατανομή του στερεού στο χώρο με βάση το ζητούμενο μήκος χωρικής συσχέτισης και της τιμής του φαινόμενου πορώδους. Το μικρομοντέλο κατασκευάστηκε στο Εργαστήριο Μικροκοπής της Σχολής Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης με χρήση μίας διάταξης μικροκοπής τεχνολογίας CNC. Στη συνέχεια διεξήχθησαν μία σειρά από πειράματα διφασικής μη-αναμίξιμης ροής με νερό, επτάνιο και ατμοσφαιρικό αέρα που εισπιέστηκαν διαδοχικά διαμέσου της πορώδους δομής με ταυτόχρονη καταγραφή της διαφοράς πίεσης στα άκρα του μικρομοντέλου, της χωρικής κατανομής φάσεων και του συνολικού κορεσμού σε κάθε φάση συναρτήσει του χρόνου. Τα πειράματα διεξήχθησαν στο Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Ρευστομηχανικής της Σχολής Μηχανικών Ορυκτών Πόρων με χρήση διατάξεων μικροροής (microfluidics) για τη ρύθμιση των παραμέτρων της ροής, όπως η συνολική ογκομετρική παροχή και ο λόγος αυτών για κάθε ρευστών (στην περίπτωση ταυτόχρονης εισπίεσης δύο φάσεων), καθώς και για τη μέτρηση πιέσεων και οπτικοποίηση των χωρικών κατανομών των φάσεων. Με βάση τα παραπάνω πειράματα υπολογίστηκαν οι καμπύλες σχετικής διαπερατότητας κάθε φάσης με βάση τις συνθήκες ροής (ογκομετρική παροχή και ιστορικό ροής) και μελετήθηκε η επίδρασή τους στην ευστάθεια της διεπιφάνειας μεταξύ των φάσεων και στον τελικό βαθμό ανάκτησης της αρχικής φάσης. Η μελέτη αυτή καταδεικνύει ότι η χρήση δισδιάστατων μικρομοντέλων με στοχαστική κατανομή εμποδίων σε συνδυασμό με διατάξεις ελέγχου και ρύθμισης μικροροής είναι κατάλληλες για τη βαθύτερη κατανόηση των φυσικών μηχανισμών που διέπουν τις διεργασίες αποστράγγισης και εμποτισμού σε πορώδη μέσα στην κλίμακα του πόρου.
Λέξεις κλειδιά (Ελληνικά): Διφασική ροή, Διατάξεις μικροροής, Εμποτισμός, Αποστράγγιση
Λέξεις κλειδιά (Αγγλικά): Immiscible two-phase flow, Microfluidics, Imbibition, Dainage
