Applying Recurrence Plots to Identify Borders Between Two-Phase Flow Patterns in Vertical Circular Mini Channel

In the paper the method based on recurrence plots has been used for identification of two-phase flow in a vertical, circular minichannel. The time series obtained from image analysis of high speed video have been used. The method proposed in the present study allows us to define the coefficients which characterize the dynamics of two-phase flow in a mini channel. To identify two-phase flow patterns in a mini channel there has been used the coefficient LAVG which is a measure of an average length of diagonal lines in recurrence plot. The following two-phase flow structures have been considered: bubbly, bubbly-slug and wavy-annular. Obtained results show that method proposed in the paper enables identification of borders between two two-phase flow patterns coexisting in a mini-channel

Detachment of bubbles from the nozzle of an air lift in liquid

Celem pracy była analiza porównawcza dynamiki odrywania się pęcherzy gazowych od krawędzi dyszy w dwóch przypadkach: gdy dysza umieszczona jest wewnątrz kanału lub wewnątrz dużego zbiornika wypełnionego wodą. Zastosowanie metody Recurrence Plots pozwoliło na szczegółową analizę szeregów czasowych powstałych w analizie filmów. Wyznaczone na tej podstawie współczynniki LAVG i TT pozwoliły na wyodrębnienie trzech zakresów objętościowego strumienia powietrza, w których dynamika odrywania się pęcherzy ma odmienne cechy. Wyniki analiz pokazały, że szeregi rejestrowane w przypadku, gdy dysza nie ma zainstalowanego mini-kanału dla wydatku mniejszego od 0,3 l/min są bardziej periodyczne od rejestrowanych dla pęcherzy w mini-kanale. Oznacza to, że wzrost prędkości cieczy wokół pęcherzy prowadzi do nasilenia się chaotycznych zachowań odrywających się pęcherzy.The aim of this study was a comparative analysis of the dynamics of gas bubble departures from the nozzle in two cases: when the nozzle is located inside circular mini-channel, or in a large tank filled with water. The bubble departures were recorded using a high speed camera. The Recurrence Plots have been used for analysing the dynamics of bubble departures. Two coefficients: LAVG and TT have been considered. Results of analysis allow us to define the three ranges of air volume flow rates in which the dynamics of bubble departures has different characteristics. For the air volume flow rates less than 0.3 l/min the bubble departures in water tank are more periodic in comparison with situation when the nozzle is located in the mini-channel. It has been shown that the increase of velocity of the liquid around the bubbles leads to an intensification of the chaotic behaviour of bubbles