[pt] Este estudo mostra o comportamento de gotas de fluidos Newtonianos, de densidade menos que um, subindo em água purificada e cobrindo os valores de Rei de 1 a 1200, em regime laminar. Os diâmetros equivalentes das gotas variam de 10mm, sendo as menores de forma esférica e as maiores esferóides com acentuado achatamento na parte superior. Noata-se pulsações na subida das maiores gotas, até atingirem a velocidade de translação vertical constante. Apresentam-se gráficos de variação de velocidade de translação vertical com o diâmetro equivalente e coeficiente de arraste com Rei e Reo, encontrando-se fórmulas empíricas para estas curvas. Faz-se ainda comparações com o movimento de bolhas ascendentes e gotas descendentes em líquidos. Após as gotas adquirirem velocidade de translação constante, a trajetória segue um caminho aproximado de uma hélice elíptica hiperbólica, que é determinada pelas condições iniciais, tendendo para uma subida retilínea vertical, enquanto a distância necessária para chegar a translação vertical depende somente do sistema. Para precisar a trajetória foram utilizadas duas câmaras fotográficas colocadas em planos verticais perpendiculares, contendo o eixo da trajetória em gota. O caso particular de subida em gotas e o método fotográfico usado, são ambos novos para o conhecimento do autor. / [en] The present work studies the behavior of Newtonian fluid drops of density less than one, rising in purified water in laminar regime, Internal Reynolds number varies from 1 to 1200 and equivalent diameter of drops from 2 to 10mm. The smaller ones are spherics and the larger ones oblated spheroids on their superior part. Pulsation of great drops hás been observed before their reaching a Constant velocity of vertical translation. Graphs showing variations of vertical translation velocity VS. Equivalent diameter and drag coefficient vs. Rei and Reo are given. Empirical formulae have also been found for this curves. Comparison with bubbles rising and drops falling in liquids is also shown. After having reached Constant translation velocity, the trajectory of the drops follows a path closely approximated by an elliptic hyperbolic helix, tending to vertical rectilinear rise. The path of a drop rising with Constant velocity was found to be a function of the initial conditions, whereas the necessary distance to reach vertical translation was found to depend only on the system. In order to Record exactly the trajectory of the drops, twho photografic câmeras placed in perpendicular vertical planes, containing the axis of the trajectory, were used. The particular case of drops rising in water and the photograpic method used, are both new to the Best of the author’s knowledge.

[pt] O presente estudo se refere ao campo de partículas deformáveis, em particular às bolhas de ar em líquidos de diferentes propriedades físicas. Estudando a passagem de bolhas de ar em interfaces líquido-líquido, constatou-se que as bolhas formadas na água e passando para os líquidos superiores (de densidade inferior), são envolvidas por uma película de água de espessura não uniforma, para diâmetros equivalentes na faixa de 2,5 a 5,7mm. Os fluidos superiores possuem viscosidade cinemática na faixa 1,2 e 55,0 cs e tensão interfacial com a água entre 13,0 e 32,0 din/cm. A influência dessa película no comportamento das bolhas de ar é acentuada quanto a: forma, pulsação de forma, trajetória, velocidade terminal. Constatou-se que a espessura média dessa película aumenta com o diâmetro equivalente e varia com as propriedades físicas dos fluídos superiores. Particular importância da película se nota quando o fluido superior tem pequena viscosidade cinemática: as bolhas de forma irregular são arredondadas pela película, de maneira que, para as bolhas maiores, apesar do peso da película a velocidade é maior em comparação com a de uma bolha sem película. Com o aumento da dimensão das bolhas, um diâmetro é atingido, para o qual há o rompimento da película com o consequente desprendimento da água em forma de gota; esse diâmetro parece variar pouco com as propriedades dos fluidos superiores. O campo de pesquisa do presente estudo apresenta inúmeras sugestões, e algumas estão sendo estudadas presentemente. / [en] The present study refers to the case of deformable particles, in particular to air bubbles in liquids of different physical properties. On studying the passage of air bubbles through liquid-liquid interfaces, it was verified that bubbles, formed in water and rising in the upper liquid (low density), were surrounded by non-uniform water film when the bubbles had na equivalent diameter between 2,5 and 5,7mm. The kinematic viscosity of the upper liquids ranged from 1,2 to 55,0 centistokes, and the interfacial tension from 13,0 to 32,0 din/cm. The presence of that film affects the form, trajectory and terminal velocity of the air bubbles. It was verified that the average film thickness increases with the equivalent bubble diameter and changes with the physical properties of the upper liquids. Interesting phenomena were noted when the upper liquid viscosity was low – the film caused the irregular air bubbles to be changed to a spherical form, in such a way that the larger bubbles, depite film weight, had a greater terminal velocity than non filmed bubbles. As the bubble dimension was increased, a limit was found, at which the water film broke, and a drop was formed. The critical diameter seems not to be affected by the properties of the upper liquids. Research in this Field presents several possibilities, which are now under study.

[pt] Foi estudado a subida de bolhas de ar formadas diretamente dentro de uma camada de água destilada disposta a baixo de um fluido Newtoniano superior imiscível. Modificou-se as propriedades do fluido superior, obtendo-se seis fluidos diferentes e foi verificado a diferentes e foi verificado a diferença de comportamento de subida da bolha de ai em cada um desses fluidos. Notaram-se três tipos de comportamento durante ascensões em função do tamanho de bolha: a) Bolhas pequenas: ficam retidas algum tempo na interface para subir em seguida sem carregar nenhuma película de água da fase mais densa. Limite: D menor que 3,4 mais ou menos 0,2 mm mais ou menos 0,2 mm. b) Bolhas médias atravessam a interface líquida e carregam uma película da fase mais densa envolvendo a bolha de ar até a superfície livre do líquido superior, que não deve estar a uma altura inferior a 50 D, de maneira que nos assegure estar a superfície livre na faixa de deslocamento permanente. Limite: 3,4 mais ou menos 0,2 mm menor que D menor que 5,5 mais ou menos 0,3 mm c) Bolhas grandes: atravessam a interface e carregam a película até uma certa altura, quando se desprende da bolha de ar. Limite: D maior que 5,5 mais ou menos 0,3 mm Os limites encontrados independiam da viscosidade do meio superior. Para todos os líquidos foram os mesmos. Fixou-se mais objetivamente o estudo sobre os comportamentos b e c, e foi verificada a grande influência que a película de água exerce sobre a bolha. A modificação do valor da viscosidade tem uma influência sobre (a) a forma pela qual as bolhas atravessam a interface; (b) a forma pela qual as bolhas carregam a a película de água e (c) o destacamento entre a bolha e a película de água. Para fluido de lata viscosidade, a passagem é lenta e forma uma coluna líquida que se quebra em gotículas e o destacamento da película de água e suave. Para líquidos de pequena viscosidade o comportamento é oposto. A passagem pela interface é abrupta e o destacamento é violento. As curvas criadas para descrever a altura em que ocorria o desprendimento em relação ao diâmetro das bolhas para cada um dos líquidos superiores estudados, mostram que para um mesmo diâmetro, a diminuição da viscosidade causa um desprendimento a uma altura maior. Para uma mesma viscosidade de (mesmo líquido) o aumento do diâmetro corresponde a uma menor altura de desprendimento entre a bolha de ar e a película de água. As experiências feitas para medir a transferência de massas de água pela bolha de ar permitiram que verificássemos que uma quantidade maior de água é transferida quando o líquido superior tem alta viscosidade. Da mesma maneira o aumento de diâmetro de bolha implica em um aumento de transferência de massa. / [en] The rising of air bubbles released in distilled water beneath na imiscible Newtoniam fluid was studied in an imiscible Newtonian fluid was fluid ws studied in this work. The properties of the upper fluid were modified and rising of the bubble in each of the six different fluids was noted. There were thereee types of behavior witch were a function of the bubbles diameter: a)Small size bubbles: remained temporary ar the interface and then rise upper phase without any perceptible water element envelopping them Limit: D less than 3,4 more or less 0,2 mm b)Medium size bubbles: passes directly through the liquid-liquid interface and now enveloped with a waer layer of variable thikness rise in the upper phase and reach the free surface with the coating intact. The medium size bubbles rise at a distance of over 50D. Limit: 3,4 more or less 0,2 mm less than D less than 5,5 more or less 0,3 mm c)Large size bubbles: passed directly trrough the liquid interface. At a certain height above the interface the water layer datached from the air bubbles. Limit: D more than 5,5 more or less 0,2 mm The critical diameters were found to depend on the viscosity of the upper phase. This study was restrict to cases b and c where the large influence of the envelopping water layer datached from the air bubble. This study was restrict to cases b and c where the large influence of the envelopping water layer over the air bubble was observed. The change of the visconsity value has an influence on : (a) the way in which the bubble and the water layer and; (b) the way in which the bubble lift the the water layer and (c) the detachment between the bubble and the water layer. For fluid of high viscosity, the passage is slow and makes a liquid colimn that breakes into passage is slow and makes a liquid column that breakes into droplets and the detachmenr of the water layer is smooth. For liquid os samall viscosity this transitional behavior is the oppoite. The detachment is violent. The curves which describe the height of detachment as function of the diameter, for each one fo the upper liquids show that: for a given diameter also have a inverse variation. The investigation made to measure the water mass transfer phenomena caused by the bubbles showed that the mass transfer will be larger for the higher viscosity fluides and the larger diameter bubbles.