Badania przepływu dwufazowego ciecz - ciało stałe w rurociągu pionowym metodami radioizotopowymi Cześć 2. Wyznaczanie objętościowego natężenia przepływu ziaren fazy stałej

• Autorzy: Zych M. , Petryka L. , Hanus R.

Warianty tytułu

EN

Radioisotope evaluation of two phase liquid-solid flow in a vertical pipe Part 2. Determination of the volumetric flow rate of solid particles

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono wykorzystanie metody radioizotopowej w badaniach przepływu mieszaniny ciecz - cząstki ciała stałego w rurociągu pionowym. W tej części pracy przedstawiono sposób pomiaru objętościowego natężenia przepływu fazy stałej przy pomocy absorpcji promieniowania gamma. Podstawą metody jest kalibracja zestawu wykorzystywanego do wyznaczenia zależności liczby zliczeń od koncentracji objętościowej fazy stałej w rurociągu. Opisano specjalnie wykonane stanowisko kalibracyjne i sposób prowadzenia pomiarów. Przedstawiono przykładowe wyniki i określono niepewność rozszerzoną wyznaczonego natężenia przepływu cząstek stałych, która w rozważanym przypadku wyniosła 10%.

EN

The paper presents an application of radioisotopes to determination of the solid phase volumetric flow rate in a hydromixture by calibration of the measuring set. It shows how the gamma absorption equipment consisting of two radioactive isotopes 241Am and two scintillation probes can be applied to measurement of both solid particles velocity and volumetric concentration of a flow. In this case the mean volumetric flow rate of the solid phase is evaluated by the gamma radiation intensity recorded during the experiment. The paper is divided into five sections. The first is a short introduction to the subject of the paper. Section 2 presents the basis of the solid phase volumetric flow rate determination in a hydromixture method (Fig. 1, Eqs. 1 ÷ 4). Section 3 describes calibration of the measuring equipment. This section is divided into three parts, the first one presents the measurement geometry (Fig. 2), assumptions and basic equations. The second one describes the especially constructed calibration stand (ig. 3). The last one gives the obtained relation between the related intensity of radiation and the mean volumetric concentration of the solid phase (Fig. 4). The example of the measuring result is given in Section 4. The mean volumetric concentration of solid phase obtained from the experiment was WRQ029 CVP = 0,23 š 0,02. In consequence, the mean flow rate of the solid phase in that experiment QS = (10,0 š 1,0)•10-3 m3/s was evaluated with the accuracy of 10%. Its extended uncertainty U0,95 (QS) = 1,0•10-3 m3/s was obtained due to the assumption of normal error distribution and the confidence level equal to 0,95. In Section 5 the authors summa-rise the results and conclude that the method described in this paper may be applied to many similar complex hydromixtures transported through pipelines.

Słowa kluczowe

PL

przepływ dwufazowy; hydrotransport; metoda absorpcji promieniowania gamma; kalibracja

EN

two phase flow; vertical hydrotransport; gamma absorption method; calibration

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 56, nr 4
• Strony: 318--321
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr., wzory

Twórcy

autor

Zych M.

autor

Petryka L.

autor

Hanus R.

• Katedra Geofizyki, Akademia Górniczo-Hutnicza,

Bibliografia

• [1] Zych M.: Wykorzystanie metod jądrowych w badaniach trans-portu hydraulicznego fazy stałej w rurociągu pionowym. Rozprawa doktorska, AGH WFiIS, Kraków 2006.
• [2] Sobota J., Boczarski S., Petryka L., Zych M.: Radioisotope Measurements of Nodule Transport Velocities in a Vertical Pipe. 12th International Conference on Transport & Sedimentation of Solid Particles. Prague, Czech Republic 2004.
• [3] Tavoularis S.: Measurement in fluid mechanics. Cambridge University Press 2005.
• [4] Graebel W. P.: Advanced fluid mechanics. Elsevier 2007.
• [5] Zych M., Petryka L., Hanus R.: Badania przepływu dwufazowego ciecz - ciało stałe w rurociągu pionowym metodami radioizotopowymi. Cześć 1. Pomiar prędkości transportu ziaren fazy stałej. Pomiary Automatyka Kontrola, Vol. 56, Nr 4/2010, str. 315-317.
• [6] Petryka L.: The Microstructure of Hydromixture Flow Identified by the Absorption of Gamma Radiation. Proc. 8th International Conference on Transport & Sedimentation of Solid Particles, Prague, Czech Republic 1995, E-5-1.
• [7] Knoll G. F.: Radiation Detection and Measurement. John Wiley & Sons, Inc., 1986.
• [8] Charlton J.S., et all.: Guidebook on radioisotope tracers in industry. IAEA Technical Reports Series No 316, Vienna 1990.
• [9] Dziunikowski B.: Zastosowania izotopów promieniotwórczych t. 2. AGH WFiTJ, Kraków 1998.
• [10] Umiastowski K.: Zagadnienia transportu promieniowania gamma w ośrodkach niejednorodnych. Zeszyty naukowe AGH Nr 573, Kraków 1976.
• [11] Petryka L.: Application of radioisotope measurements in two-phase flow analysis. 12th International Conference on Transport & Sedimentation of Solid Particles, Prague 20-24 September 2004. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej we Wrocławiu nr 481, s. Konferencje nr 37 (2004), 59-74.
• [12] Petryka L., Zych M., Murzyn R.: The non-stationary two-phase flow evaluation by radioisotopes. Nukleonika: The International Journal of Nuclear Research, Vol. 50 (2005), 43-46.
• [13] Wyrażanie niepewności pomiaru - przewodnik. Główny Urząd Miar, Warszawa 1999.
• [14] Beck M. S., Pląskowski A.: Cross-correlation flowmeters. Adam Hilger, Bristol 1987.
• [15] Petryka L., Hanus R., Zych M.: Analiza statystyczna sygnałów w radioizotopowych pomiarach przepływów dwufazowych. Pomiary Automatyka Kontrola, Vol. 54, Nr 12/2008, str. 866-868.
• [16] Petryka L., Oszajec J.: The cross-correlation method of solid particle velocity measurements in industry. Nuclear Geophysics Vol. 7, No 2, 1993, 323-333.