Jellyfish pattern

Concours image 2021 du CERMA Hoosein Hassanzadeh

Hossein Hassanzadeh, Laboratory of Complex Fluids Research (LCFR), High-speed
camera, Pylon & MATLAB

The figure shows the experimental snapshot of the vertical injection of salt-water (jet  fluid) into the large rectangular reservoir filled with high-viscous fluid (xanthan mixture  as an ambient fluid). Note that in this experiment the jet and ambient fluids are miscible,  and jet fluid is heavier than ambient fluid. The jellyfish pattern is formed when a fluid  with low velocity penetrates into high-viscous fluid, including three main regions: I.  Laminar region (jet has smooth cylindrical boundaries, and jet radius is equal to nozzle  radius in this region); II. Wavy region (after laminar region, the jet breaks down and  starts to dissipate; consequently, the wavy region is formed); III. Confined head region (high-viscous fluid does not allow jet to dissipate more, resulting in the formation of this  region). Jellyfish pattern can be observed in different application areas such as: wastewater treatment, cleaning process, releasing pollution and etc.
—————————————-
La figure montre l’expérience instantané de l’injection verticale d’eau salée (jet
fluide) dans le grand réservoir rectangulaire rempli de fluide très visqueux (mélange de xanthane comme fluide ambiant). Notez que dans cette expérience, le jet et les fluides ambiants sont miscibles, et que le fluide de jet est plus lourd que le fluide ambiant. Le motif de méduse se forme lorsqu’un fluide à faible vitesse pénètre dans un fluide à haute viscosité, comprenant trois régions principales: I. Région laminaire (le jet a des limites cylindriques lisses et le rayon du jet est égal à la buse rayon dans cette région); II. Région ondulée (après la région laminaire, le jet se décompose et commence à se dissiper; par conséquent, la région ondulée est formée); III. Région de la tête confinée. (un fluide très visqueux ne permet pas au jet de se dissiper davantage, ce qui entraîne la formation de cette région). Le motif de méduse peut être observé dans différents domaines d’application tels que: traitement des eaux usées, processus de nettoyage, rejet de pollution, etc.

Directeur de recherche : Seyed Mohammad Taghavi