Ymchwil ar lif cymhleth tywod yn creu cyfleoedd

Mae academyddion ym Mhrifysgol Abertawe a Phrifysgol Oslo wedi cyhoeddi ymchwil newydd sy’n archwilio symudiad tywod ac maent bellach yn dweud y gellid defnyddio eu canfyddiadau i greu ffyrdd newydd o sgwrio gweddillion a bioffilmiau mewn offer meddygol a phrosesu bwyd.

Complex flow patternsMeddai Dr Bjornar Sandnes yn y Sefydliad Ymchwil i Ddiogelwch Ynni yn y Coleg Peirianneg  ym Mhrifysgol Abertawe: “Mae’n wir bod tywod yn symud mewn ffyrdd rhyfedd a gall weithredu fel platfform cadarn wrth i chi gerdded ar y traeth, ond os daliwch lond llaw o dywod mae’n llifo fel hylif rhwng eich bysedd. Enghreifftiau eraill o ddefnyddiau gronynnog sy’n arddangos ymddygiad cymhleth tebyg yw gronynnau grawnfwyd, siwgr, pridd, glo a phowdrau fferyllol.”

Yn  Physical Review Letters adroddodd yr ymchwilwyr eu bod wedi canfod bod defnydd gronynnog o’r fath yn gwahanu i mewn i blygiau pan gaiff ei wthio ymlaen gan fenisgws awyr-dŵr sy’n symud. Bellach mae’r tîm yn dweud y gellid defnyddio’r tueddiad hwn i dywod a defnyddiau gronynnog eraill fynd yn sownd mewn llefydd tynn i sgwrio a chael gwared ar fioffilmiau mewn llefydd sy’n anodd eu cyrraedd a gallai helpu i ddatrys problem fyd-eang drwy rwystro halogi a throsglwyddo clefydau heintus drwy offer meddygol a phrosesu bwyd.   

Mae’r canlyniadau newydd hefyd yn taflu goleuni ar gludo powdrau a gronynnau trwy bibellau a thiwbiau, a ddefnyddir yn aml i gludo defnyddiau o un lle i’r llall. 

Sand plugs

Meddai Dr Sandnes: “Amcangyfrifwyd bod cymaint â 10% o ddefnydd ynni’r byd yn gysylltiedig â phrosesu defnyddiau gronynnog, ond eto mae’n syfrdanol faint sydd ar ôl i ni ei ddysgu o hyd am lifoedd gronynnog.” 

Mae’r arbrofion a gynhaliwyd gan y prif awdur Dr Guillaume Dumazer ym Mhrifysgol Oslo yn dangos y problemau a all godi wrth brosesu cymysgeddau o nwyau, hylifau a defnyddiau gronynnog.  Caiff tiwb sydd wedi’i lenwi â chymysgedd o ddŵr a gronynnau ei ddraenio’n araf ac mae menisgws awyr-dŵr yn symud ac yn chwalu’r gronynnau.  Yn y diwedd, mae’r gronynnau’n mynd yn sownd sydd yn ei dro yn gorfodi’r awyr i dreiddio trwy’r defnydd, gan adael plyg gronynnog statig ar ôl. Mae’r broses yn ailadrodd ei hun tan y bydd y tiwb cyfan yn llawn plygiau sy’n tagu’r llif trwy’r tiwb. 

 

Gwyliwch y broses

Darllenwch yr astudiaeth

Meddai Dr Dumazer: “Mae ein system yn achos delfrydol lle mae’n weddol hawdd arsylwi ar y grymoedd gludiog a ffrithiannol sy’n effeithio ar y defnydd gronynnog. Mae’r un grymoedd ar waith mewn cludo olew-nwy-tywod, ac wrth gludo gronynnau yn y diwydiannau cemegol a fferyllol, ac mae tagu’n achosi problemau yn y cymwysiadau hyn.”

Ond mae newyddion da hefyd. “Rydym bellach yn gallu rheoli sut rydym yn gwneud y plygiau.” meddai Dr Sandnes. “Yna gallwn eu gwthio yn ôl ac ymlaen gyda phwysedd awyr i sgwrio y tu mewn i arwyneb y tiwb yn lân. A dyna ni, ychwanegwn hylif ac yn gyrru’r gronynnau allan.”