Lokale beschrijving van tweefasenstroming in een bellenkolom

Abstract

In dit onderzoelc zijn metingen verricht aan de tweefasenstroming in een bellenkolom. Voor deze metingen is gebruik gemaakt van twee verschillende glasvezelprobes, namelijk een éénpunts- en een vierpuntsprobe, en van druksensoren. Met de glasvezelprobes is de lokale hold-up, de lokale gassnelheid en de lokale beldiameter bepaald. Met de druksensoren is getracht de vloeistofsnelheid aan de wand te meten. De metingen met de optische probes zijn verricht in een kolom met een binnendiameter van 38.4 cm. De gemeten waarden voor de hold-up en de gassnelheid nemen af als de radiale afstand toeneemt. Overeenkomstig de resultaten uit de literatuur is zowel de lokale hold-up als de lokale gassnelheid afhankelijk van de radiale afstand. Naarmate de probe dichter bij de wand komt, neemt de waarde voor de lokale hold-up en de lokale gassnelheid af. Uit de resultaten blijkt dat de gemeten hold-up profielen afhankelijk zijn van de oriëntatie van de probe. Op deze manier is aangetoond dat aan de wand de bellen ook omlaag bewegen, terwijl in het midden van de kolom de bellen slechts omhoog gaan. Het optreden van duidelijke circulatielussen is met deze metingen echter niet aangetoond. Uit bovenstaande metingen volgt verder dat de hold-up in de buurt van de wand onderschat en de gassnelheid in de buurt van de wand door de glasvezelprobes overschat wordt. De resultaten verkregen met de glasvezelprobes zijn vergeleken met de theoretische modellen van Ueyama en Miyauchi (1979) en Geary en Rice (1992). Het model van Geary en Rice (1992) komt overeen met de gemeten waarden, terwijl voor het model van Ueyama en Miyauchi (1979) dit niet het geval is. Met behulp van de kruiscorrelatiefunctie tussen de signalen van twee druksensoren is getracht een indruk te krijgen voor de vloeistofsnelheid in de buurt van de wand. In plaats van negatieve tijdverschuivingen, wat overeenkomt met neerwaarts stromende vloeistof, zijn positieve tijdverschuivingen, wat overeenkomt met opwaarts stromende vloeistof, gemeten. Dit is niet in overeenstemming met de literatuur en met de resultaten van LDA-metingen, die verricht zijn in dezelfde kolom.