Swirl flow analysis based on Electrical Capacitance Tomography

• Autorzy: Saoud A. , Mosorov V. , Grudzień K.

Identyfikatory

DOI

10.5604/20830157.1201311

Warianty tytułu

PL

Analiza przypływu wirowego z zastosowaniem elektrycznej tomografii pojemnościowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper describes an application of dual-plane Electrical Capacitance Tomography (ECT) system for gas-solid swirl flow measuremetns. The angular component of the velocity in the pipes cross section was calculated. The angular velocity was determined based on tomographic data sets obtained from the physical model and also simulated data sets of the swirl flow phenomena. Analysis of material concentration changes in time, with the aid of sequences of 2D reconstruction images, allowed to swirling flow, angular velocity vectors to be successfully evaluated.

PL

W artykule opisano zastosowanie dwupłaszczyznowego systemu elektrycznej tomografii pojemnościowej (ECT) do pomiaru przepływów wirowych materiałów sypkich. W artykule zaprezentowano metodę wyznaczania składowej kątowej prędkości przepływu. Algorytm opiera się na analizie obrazów tomograficznych. Analiza zmian koncentracji materiału sypkiego w czasie, otrzymana przy pomocy sekwencji 2D obrazów tomograficznych, pozwoliła na ocenę przepływu wirowego poprzez wyznaczenie wektora prędkości kątowej przepływu. Weryfikację metody przeprowadzono na podstawie danych uzyskanych za pomocą przygotowanego modelu fizycznego i zbioru danych pomiarowych symulowanego przepływu wirowego.

Słowa kluczowe

EN

electrical capacitance tomography; swirl flow; flow velocity

PL

elektryczna tomografia pojemnościowa; przepływ wirowy; prędkość przepływu

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 2
• Strony: 19--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Saoud A.

• Lodz University of Technology, Institute of Applied Computer Science

autor

Mosorov V.

• Lodz University of Technology, Institute of Applied Computer Science

autor

Grudzień K.

• Lodz University of Technology, Institute of Applied Computer Science

Bibliografia

• [1] Giguerre R., Fradette L., Mignon D., Tanguy P.A.: Analysis of slurry flow regimes downstream of a pipe bend. Chemical engeneering Research & Design, 87(7A)/2009, 943–950.
• [2] Gutmark E.J., Li G., Grinstein F.F.: Characterization of Multiswirling Flow, in: Engineering Turbulence Modelling and Experiments 5, (eds. W. Rodi, N. Fueyo), 873–884.
• [3] Hammer E.A., Johansen G.A., Dyakowski T., Roberts E.P.L., Cullivans J.C., Williams R.A., Hassan Y.A., Claiborn C.S.: Advanced experimental techniques, in: Multiphase Flow Handbook, CRC/Taylor and Francis, Boca Raton 2006.
• [4] Hristov H., Mann R., Lossev L., Vlaev S.D., Seichter P.: A 3-D Analysis of Gas-Liquid Mixing, Mass Transfer and Bioreaction. Food and Bioproducts Processing.79 (4)/2001, 232–241.
• [5] Huang Z., Wang B., Li H.: Application of capacitance tomography to the void fraction measurement of two phase flow. IEEE transaction on Instrumentation and measurement, 52(1)/2003, 7–12.
• [6] Jawarneh A.M., Tlihan H., Al-Ahyyab A., Ababneh A.: Strongly flows in a cylindrical separator. Mineral Engineering, 2008, 366–372.
• [7] Li H., Tomita Y.: Characterization of pressure fluctuation in swirling flow gassolid two-phase flow in horizontal pipe. Advanced Powder Technology, 12 (2)/2001, 169–185.
• [8] Liu S., Chen Q., Wang H.G., Jiang F., Ismail I., Yang W.Q.: Electrical capacitance tomography for gas–solids flow measurement for circulating fluidized beds, Flow Measurement and Instrumentation, 16(2-3)/2005, 135–144.
• [9] McCann H., Scott D.M.: Process Imaging For Automatic Control, Boca Raton, FL: CRC Press, 2005.
• [10] Mosorov V., Sankowski D., Mazurkiewicz L., Dyakowski T.: The "bestcorrelated pixels" method for solid mass flow measurements using electrical capacitance tomography. Measurement Science and Technology, 13/2002, 1810–1814.
• [11] Mosorow V.: A method of transit time measurement using twin-plane electrical tomography, Measurement Science and Technology, 17(4)/2006.
• [12] Orbay R.C.: Swirling turbulent flows in a combustion chamber with and without heat release. 10th Japan/China Symposium on Coal and C1 Chemistry, 104/2013, 133–146.
• [13] Plaskowski A., Beck M.S., Thorn R., Dyakowski T.: Imaging Industrial Flows – Applications of Electrical Process Tomography, IOP Publishing, Bristol., 1995.
• [14] Rammohan A.B.: Flow swirl and flow profile measurement in multiphase flow, 31st International North Sea Flow 2013.
• [15] Yang W.Q., Liu S.: Role of tomography in gas/solids flow measurement, Flow Measurement and Instrumentation, 11/2000, 237–244.
• [16] Yang W.Q., Peng L.H.: Image reconstruction algorithms for electrical capacitance tomography, Measurement Science and Technology, 14(1)/2003.
• [17] Yi L., Wuqiang Y., Xie C. et al.: Gas/oil/water flow measurement by electrical capacitance tomography. Measurement science and technology, 24/2013.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.