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Una técnica basada en imágenes para medir la velocidad y la forma de las burbujas de aire en flujos burbujeantes verticales bifásicos

Autores: Tribbiani, Giulio; Capponi, Lorenzo; Tocci, Tommaso; Mengoni, Martina; Marrazzo, Marco; Rossi, Gianluca

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Una técnica basada en imágenes para medir la velocidad y la forma de las burbujas de aire en flujos burbujeantes verticales bifásicos


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Flujo burbujeante
Aplicaciones industriales
Velocidad de burbuja
Forma
Volumen
Técnicas de medición

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El flujo burbujeante es un régimen de flujo común en muchas aplicaciones industriales que involucran transferencia de calor y masa, como reactores, sistemas de refrigeración y unidades de separación. El conocimiento preciso de la velocidad, forma y volumen de las burbujas es crucial, ya que estos parámetros influyen directamente en la eficiencia de la interacción de fases y el rendimiento del proceso de mezcla. En las últimas décadas, se han desarrollado numerosas técnicas para medir la velocidad, forma y volumen de las burbujas. La mayoría de los esfuerzos se han centrado en métodos no intrusivos para minimizar la perturbación del flujo. Sin embargo, una técnica capaz de medir simultáneamente estas características de las burbujas en un dominio espacial denso sigue siendo esquiva. En esta investigación, se presenta una técnica basada en imágenes que permite la medición simultánea de la velocidad, forma y volumen de burbujas en flujos burbujeantes sobre un dominio lineal muestreado densamente. Una cámara de alta velocidad captura la variación en la intensidad de la luz a medida que las burbujas pasan frente a una lámina láser colimada, proporcionando datos en tiempo real y de alta resolución. Se evalúa la precisión de la metodología propuesta y se cuantifican las incertidumbres asociadas con las mediciones de velocidad y volumen. Dado los resultados prometedores y la simplicidad del hardware y la configuración, este estudio representa un paso importante hacia el desarrollo de una técnica para el monitoreo en línea de procesos industriales que involucran flujos burbujeantes.

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