Onderzoekers van de Universiteit Twente, Nederland, hebben ontdekt hoe de beweging van bellen invloed heeft op hoe snel een vloeistof uit een fles stroomt, waardoor nieuwe inzichten worden onthuld die het ledigingsproces in verschillende industrieën kunnen verbeteren.

Bij het schenken van een vloeistof uit een fles wordt de stroming vaak belemmerd door belletjes die zich in de flessenhals verzamelen, waardoor een soepele doorgang van de vloeistof wordt belemmerd. Deze bellen kunnen de doorstroomsnelheid aanzienlijk belemmeren en het ledigingsproces verlengen.

Het onderzoeksteam paste snelle beeldvorming toe om de dynamiek van bellen in een fles tijdens het gieten vast te leggen, waarbij ze hun grootte, locatie en beweging nauwlettend in de gaten hielden. Met behulp van computermodellen hebben ze vastgesteld dat de stroomsnelheid sterk wordt beïnvloed door de posities en interacties van de bellen.

Eén belangrijke bevinding onthulde dat bellen die zich nabij het midden van de fles bevinden, ook wel 'asymmetrische bellen' genoemd, de stroming effectiever kunnen belemmeren dan bellen aan de randen, ook wel 'asymmetrische bellen' genoemd. Dit komt omdat de kans groter is dat de symmetrische bellen zich delen, waardoor kleinere bellen ontstaan ​​die de stroming nog meer belemmeren.

Het team ontdekte ook dat het creëren van een grotere, centrale bel de stroomsnelheid kan verbeteren door de vorming van kleinere, stroomverstorende bellen te verstoren. Door de stromingsomstandigheden te manipuleren en een grote, centrale bel te genereren, toonden ze een verbetering van de stroomsnelheid van de vloeistof met 20-40% aan.

Deze innovatieve aanpak kan potentiële toepassingen hebben in verschillende industrieën die afhankelijk zijn van het legen of gieten van vloeistoffen, zoals de voedingsmiddelen- en drankenindustrie, de chemische en farmaceutische productie en de productie van cosmetica. Door deze kennis toe te passen, konden fabrikanten hun processen optimaliseren, productietijden verkorten en de efficiëntie verbeteren.

De onderzoeksresultaten, gepubliceerd in het tijdschrift Physics of Fluids, bieden niet alleen een fundamenteel inzicht in de beldynamiek in stroming, maar bieden ook praktische oplossingen voor het optimaliseren van het ledigingsproces in industriële toepassingen.