Using Ultrasound Imaging To Identify Flow Reattachment In Shear-Thinning Suspensions
Notice bibliographique
Résumé
The current study explores ultrasound imaging velocimetry (UIV) as an alternative method for capturing flow fields in shear-thinning suspensions. In particular, UIV is used here together with pressure measurements to identify the reattachment point and to correlate the point's location with the pressure recovery downstream of an axisymmetric expansion. Four fluids are investigated: pure water, as well as three 1750ppm xanthum-gum-in-water solutions mixed with non-reactive mineral micro-particles at 0%, 15% and 30% volume fractions. Wall-pressure measurements were collected through taps located at 0 to 13 throat diameters downstream of the expansion with subsequent UIV measurements collected from 0.5 to 5 throat diameters downstream of the expansion. Pressure-tap measurements for the tested suspensions demonstrate 80% to 100% total pressure recovery achieved at approximately 4 to 5 throat diameters downstream from the throat. Furthermore, all four fluids exhibit total pressure recoveries within 10% of Borda-Carnot prediction. Despite similar pressure recoveries, UIV revealed different reattachment lengths for the tested fluids. Water exhibited a reattachment length of approximately four throat diameters, which is expected within the tested turbulent regime, while the xanthum-gum solution exhibited a delayed reattachment beyond the field-of-view when the effective Reynolds number is O(100). Pipe-wall velocity measurements suggest that the dense suspensions exhibit similar reattachment lengths to that of water despite expectations that the dense suspensions would behave similar to the pure xanthum-gum solution given: the similar Reynolds number between the pure xanthum-gum solution and the tested dense suspensions; and previous work done by Barnes et al. (2024) and others revealing shear-layer stabilization within dense suspensions. It is suspected that increased diffusion within the suspension mitigates the shear layer's ability to convect downstream, but improved measurements are required to state this conclusively.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».