Caracterización de las Distribuciones de Tamaño de Burbuja dentro de una Columna de Burbuja
Autores: Mohagheghian, Shahrouz; Elbing, Brian R.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Caracterización de las Distribuciones de Tamaño de Burbuja dentro de una Columna de Burbuja
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Distribución del tamaño de burbujas
Escalas de longitud
Diámetro del tubo de inyección
Velocidad del gas
Funciones de densidad de probabilidad
Estadísticas de orden superior
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
El estudio actual examina experimentalmente la distribución del tamaño de burbujas (BSD) dentro de una columna de burbujas y las escalas de longitud características asociadas. Se inyectó aire en una columna de agua a través de un tubo de inyección único. Se variaron el diámetro de la columna (63-102 mm), el diámetro del tubo de inyección (0.8-1.6 mm) y la velocidad superficial del gas (1.4-55 mm/s). Se utilizaron muestras grandes (de hasta 54,000 burbujas) de tamaños de burbujas medidas mediante imágenes en 2D para producir funciones de densidad de probabilidad (PDFs). Las PDFs se utilizaron para identificar una escala de longitud alternativa denominada tamaño de burbuja más frecuente (dmf), definida como el pico en la PDF. Esta escala de longitud, así como el diámetro medio de Sauter tradicional, se utilizaron para evaluar la sensibilidad de la BSD a la tasa de inyección de gas, el diámetro del tubo de inyección, el ángulo del tubo de inyección y el diámetro de la columna. El dmf fue relativamente insensible a la mayoría de las variaciones, lo que indica que estas burbujas son producidas por los remolinos turbulentos. Además, el trabajo actual examina estadísticas de orden superior (desviación estándar, asimetría y curtosis) y señala que hay evidencia que apoya el uso de estas estadísticas para cuantificar la influencia de parámetros específicos en el campo de flujo, así como un posible indicador de transiciones de régimen.
Descripción
El estudio actual examina experimentalmente la distribución del tamaño de burbujas (BSD) dentro de una columna de burbujas y las escalas de longitud características asociadas. Se inyectó aire en una columna de agua a través de un tubo de inyección único. Se variaron el diámetro de la columna (63-102 mm), el diámetro del tubo de inyección (0.8-1.6 mm) y la velocidad superficial del gas (1.4-55 mm/s). Se utilizaron muestras grandes (de hasta 54,000 burbujas) de tamaños de burbujas medidas mediante imágenes en 2D para producir funciones de densidad de probabilidad (PDFs). Las PDFs se utilizaron para identificar una escala de longitud alternativa denominada tamaño de burbuja más frecuente (dmf), definida como el pico en la PDF. Esta escala de longitud, así como el diámetro medio de Sauter tradicional, se utilizaron para evaluar la sensibilidad de la BSD a la tasa de inyección de gas, el diámetro del tubo de inyección, el ángulo del tubo de inyección y el diámetro de la columna. El dmf fue relativamente insensible a la mayoría de las variaciones, lo que indica que estas burbujas son producidas por los remolinos turbulentos. Además, el trabajo actual examina estadísticas de orden superior (desviación estándar, asimetría y curtosis) y señala que hay evidencia que apoya el uso de estas estadísticas para cuantificar la influencia de parámetros específicos en el campo de flujo, así como un posible indicador de transiciones de régimen.