Influence of pressure on the hydrodynamics of two-phase gas - liquid flow in a minichannel

W pracy zbadano wpływ ciśnienia panującego podczas przepływu mieszanina dwufazowej ciecz - gaz w minikanale na wartości wyznaczanych udziałów faz. Ciśnienia w minikanale zmieniano poprzez zwiększanie ciśnienia hydrostatycznego na jego wylocie. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, istotny wpływ wielkości ciśnienia w minikanale na rejestrowane wartości udziału faz oraz na wielkości i kształty przepływających w mieszaninie dwufazowej pęcherzy gazowych.The aim of this study was to investigate an influence of pressure during flow of two-phase gas - liquid mixture in a mini-channel on values of determined phase fractures. Pressure in the mini-channel was changed by increasing hydrostatic pressure at the outlet. As a result of investigations it was found the significant influence of pressure in the minichannel on recorded values of phase fracture, size and shape of gas bubbles in two-phase mixture

Single and two-phase outflows from holes located on the walls of pressure vessels

Przedstawiono wyniki badań dotyczących jednofazowych i dwufazowych wypływów cieczy z otworów o złożonych kształtach, usytuowanych na ściance zbiornika ciśnieniowego. Badania miały na celu określenie wartości współczynników wypływu cieczy.Experimental results concerning one- and two-phase outflows from holes on the walls of pressure vessel are presented. The aim of study was to determine the values of discharge coefficients

Structure parameters of two-phase flow of liquid-liquid mixtures in minichannels

Badano przepływy mieszanin dwufazowych ciecz - ciecz w minikanale przekroju kwadratowym. Fazę ciągłą mieszaniny dwufazowej stanowił piej roślinny, natomiast fazą rozproszoną była woda. Dokonano korelacji parametrów charakterystycznych przepływu dwufazowego, czyli długości rzutów fazy ciągłej oraz prędkości liniowych struktur fazy rozproszonej. Zaproponowane równania korelacyjne pozwalają w przebadanym zakresie przewidywać wartości rozważanych parametrów przepływu z zadowalającą dokładnością.Two-phase flow of liquid-liquid mixtures in a square cross section mini- channel was studied. Vegetable oil was selected as the continuous phase whereas water as the dispersed phase in two-phase liquid-liquid mixtures. Experimental results enable the correlation of two-phase flow characteristic parameters, such as the length of continuous phase slugs and linear velocity of dispersed phase structures. The correlation equations describing with reasonable accuracy parameters of two-phase flow of liquid-liquid mixture in a minichannel were proposed

JET type out flow from process installations

Przedstawiono wyniki badań mających na celu opis wypływów awaryjnych typu jet oraz geometrii wypływającej strugi cieczy ze szczelin o różnym kształcie. Zaobserwowano zjawisko obrotu o 180° wypływającego ze zbiornika strumienia cieczy. Zjawisko to obserwowano dla wszystkich przebadanych szczelin wypływowych i mediów doświadczalnych. Odległość miejsca obrotu strugi zależała wyłącznie od bezwzględnej długości szczeliny i nadciśnienia w zbiorniku. Zaproponowano opis matematyczny zjawiska.Experimental data concerningjet type outflow from a vessel and geometry of liquid stream outflowing from cracks of different shapes were presented in the paper. A phenomenon of 180° turn of liquid stream outflowing from tank cracks for every examined cracks shape and liquids were observed. A distance from the crack in tank wall to the turn point depended on the crack absolute length and vessel overpressure. The mathematical description of phenomenon was proposed

Application of optoelectronic transducers to control the flow of two-phase liquid – gas mixture

Przedstawiono możliwość zastosowania przetworników optoelektronicznych w przepływie dwufazowym mieszanin ciecz-gaz. System pomiarowy umożliwia określenie rodzaju przepływu, oszacowanie parametrów przepływu rzutowego: średnich długości pęcherzy gazowych i rzutów cieczy oraz ich średniej częstotliwości i liniowej prędkości przepływu. System może być wykorzystany do sterowania instalacją przepływową, w której odbywa się przepływ rzutowy.Application of optoelectronic transducers in two-phase flow of gas – liquid mixtures is presented. The described measurement system allows the identification of flow type (flow character) and the estimation of flow characteristic parameters in slug regime such as the average length of gas bubbles, liquid slugs and their average frequency, and also the linear velocity of these structures. The system can be used for the control of pipelines in which the slug flow is observed

Investigation of liquid outflows from holes of complex shape located on the walls of a pressure pipeline

Badano wypływy cieczy z otworów w postaci szczelin, usytuowanych na ściankach rurociągu ciśnieniowego. Uzyskane wyniki dotyczące wartości współczynników wypływu przedstawiono w funkcji liczby Reynoldsa obliczanej dla otworu wypływowego.Liquid outflows from holes in a form of slit located in pressure pipeline walls are investigated experimentally. The results concerning values of discharge coefficients are presented as a function of the Reynolds number calculated for the outflow hole

Investigation into the distribution of liquid outflowing from holes of complex shape

Zaprezentowano wyniki badań dotyczących wypływów cieczy z otworów o złożonych kształtach. Badania dotyczyły sposobu dystrybucji strumieni cieczy na płaszczyźnie poziomej. Umiejętność przewidywania dystrybucji cieczy, determinującego tworzenie się rozlewiska, pozwala odpowiednio reagować podczas awarii i przeciwdziałać skutkom potencjalnych wypadków.Experimental results of liquid outflows from the holes of complex shape are presented. Investigations dealt with the distribution of liquid jets on a horizontal surface located in the wall of pressure vessel. An ability to predict the liquid distribution determining the shape of a spill allows one to react appropriately during a failure and to prevent potential accidents

Application of 3D electrical capacitance tomography for phase fraction determination and structures identification in two-phase flows

W procesach przemysłowych, w których bezpośrednie monitorowanie jest utrudnione, zastosowanie nieinwazyjnego systemu tomografii pojemnościowej dla identyfikacji struktur przepływów dwufazowych mieszanin gaz-ciecz oraz wyznaczenia udziału faz jest szczególnie ważne. W artykule przedstawiono wyniki badań poświęconych rozwojowi nowych nieinwazyjnych metod identyfikacji i wizualizacji struktur przepływów dwufazowych. Nowe możliwości, jakie niesie ze sobą zastosowanie komputerowych technik tomograficznych w pomiarach wielkości elektrycznych, wyznaczają dziś standardy w pomiarach dynamicznych. Proponowane rozwiązanie zakłada możliwość zastosowania systemu tomograficznego do pomiaru rozkładu koncentracji poszczególnych frakcji procesu. Opracowane algorytmy pozwoliły na szybką trójwymiarową wizualizację wnętrza rurociągów, w których występują przepływy mieszanin gaz-ciecz, poprzez uzyskanie w krótkim czasie obrazów oraz ich szybką analizę i identyfikację. Taka diagnostyka może być użyteczna w kontekście przemysłowych procesów monitorowania oraz sterowania przepływami mieszanin gaz-ciecz w systemach czasu rzeczywistego.In the industrial processes, where the direct monitoring is difficult, the application of the non-invasive electrical capacitance tomography system for the two-phase gas-liquid mixtures flow structures identification and the phase distribution calculation is of great importance. This paper presents the research results of development new non-invasive diagnostic methods. The new possibilities offered by the tomographic techniques applications for the purposes of the electrical quantities measurement, define today the standards of dynamic measurements. The proposed solution involves the possibility of applying the tomographic system to measure the fractions concentration distribution of the flow. The designed algorithms allowed the fast 3D visualization of the pipeline interior through the quick tomographic image reconstruction and their analysis and structure identification. The obtained diagnostic data could be useful in the context of monitor and control of the flow industrial facilities in the real time

Metrological evaluation of measurement system for two-phase flow fractions determination using 3D electrical capacitance tomography

Przemysłowe systemy diagnostyki i monitorowania potrzebują nowych narzędzi oferujących możliwości nieinwazyjnej obserwacji i analizy procesów przepływów dwufazowych mieszanin gaz-ciecz. Opracowany system pomiarowy dedykowany jest dla potrzeb nieinwazyjnego wyznaczania procentowego udziału faz oraz identyfikacji struktur w przepływach dwufazowych w rurociągach pionowych i poziomych. Artykuł prezentuje wybrane rezultaty prac badawczych, w wyniku, których dokonano oceny własności metrologicznych prototypowego systemu trójwymiarowej tomografii pojemnościowej. Prace badawcze obejmowały między innymi: zagadnienie optymalizacji struktury czujnika ECT, a także metrologiczną ocenę dokładności rekonstrukcji obrazu oraz wyznaczania procentowego udziału faz w porównaniu z innymi metodami. W wyniku przeprowadzonej analizy wykazano dużą przydatność systemu 3D ECT do nieinwazyjnego, szybkiego diagnozowania dynamicznych procesów przepływowych.The industrial diagnostic and monitoring systems require new methods offering the possibility of non-invasive observation and analysis of the two-phase gas-liquid mixtures flows. The designed new measurement system is dedicated for non-invasive percentage phase distribution calculation and flow structure identification in the vertical and horizontal pipelines. This paper presents some research results of the metrological validation of the designed three-dimensional capacitance tomography measurement system including: the 3D ECT sensor structure optimization, the metrological analysis of the image reconstruction process accuracy and the metrological analysis of the results of the phase distribution calculation method in comparison with other common technics. As a result of performed analysis the height capability of the 3D ECT measurement system for non-invasive real time dynamic flow processes identification was proved