کتاب الکترونیکی

هیدرودینامیک حباب در استخرهای بزرگ

Bubble Hydrodynamics in Large Pools

دانلود کتاب Bubble Hydrodynamics in Large Pools (به فارسی: هیدرودینامیک حباب در استخرهای بزرگ) نوشته شده توسط «Kubasch J.H.»


اطلاعات کتاب هیدرودینامیک حباب در استخرهای بزرگ

موضوع اصلی: 1

نوع: کتاب الکترونیکی

نویسنده: Kubasch J.H.

زبان: English

فرمت کتاب: pdf (قابل تبدیل به سایر فرمت ها)

سال انتشار: 2001

تعداد صفحه: 177

حجم کتاب: 9 مگابایت

توضیحات کتاب هیدرودینامیک حباب در استخرهای بزرگ

این پایان نامه اطلاعات گسترده و دقیقی را در مورد جریان دو فازی در استخرهای بزرگ ارائه می دهد که از اندازه گیری های محلی به دست آمده است. داده ها درک بهتری از جریان دو فازی تحت شرایط شستشوی استخر، به عنوان مثال، تزریق نرخ جریان هوای بالا از طریق یک نازل منفرد به استخرهای آب بزرگ ارائه می دهد. این آزمایش‌ها در چارچوب تحقیقات حوادث شدید برای نیروگاه‌های هسته‌ای پیشرفته انجام شد. قطر استخر 1 متر و عمق استخر تا 3 متر بررسی شد. هوا از طریق یک نازل منفرد (قطرهای 5،10 و 20 میلی متر) در پایین تزریق شد. نرخ جریان بین 0.42 و 3.33 dmn/s متغیر بود. حد بالایی برای به حداقل رساندن فعل و انفعالات بین جریان دو فازی و دیوارها تنظیم شد که با نوسان کل ستون حباب مشهود است. جمع آوری شده بدون نوسانات ستون قوی، نتایج همچنین برای استخرهایی با قطر بزرگتر از 1 متر قابل استفاده است. اندازه گیری های محلی با یک سنسور نوری دوگانه و بادسنج فیلم داغ انجام شد. کسر خالی، حباب و سرعت آب، و توزیع طول وتر حباب اندازه گیری شد. پردازش سیگنال و کالیبراسیون سنسورها در بخش اول کار مورد بحث قرار گرفته است. منطقه جریان دو فازی در استخر به یک منطقه برقراری جریان (ZFE) نزدیک به نازل و یک منطقه جریان ثابت (ZEF) جدا شد. ) در پایین دست. در ZFE، بسته به سرعت جریان هوا و قطر نازل، حباب‌ها یا جت‌های بزرگ فردی در خروجی نازل مشاهده شدند. ستون حباب در ZEF شناور است و تکانه اولیه هوای تزریق شده نقش مهمی ندارد. این با آزمایش‌هایی در جریان هوای ثابت اما با قطرهای نازل متفاوت نشان داده شد: تغییر کسر فضای خالی و سرعت حباب در امتداد خط مرکزی استخر فقط به سرعت جریان هوا بستگی دارد و عملاً تحت تأثیر اندازه نازل قرار نمی‌گیرد. کسر خالی، حباب و پروفیل های شعاعی سرعت آب جمع آوری شده در ارتفاعات مختلف اطلاعاتی در مورد گسترش ستون حباب در جهت افقی ارائه می دهد. پروفیل ها با منحنی های گاوسی برازش شدند و حداکثر و عرض آنها تعیین شد. داده ها نشان می دهد که یک ستون حباب شامل یک هسته حباب و یک منطقه جریان آب حباب شده است که بیشتر از هسته حباب گسترش می یابد. حباب ها در جریان آب حباب شده بالا می روند و بنابراین سرعت حباب به طور قابل توجهی بیشتر از حباب های منفرد در آب راکد است. با این حال، میانگین سرعت فاز نسبی تعیین شده از اندازه‌گیری حباب و سرعت آب بیشتر از حباب‌های منفرد در آب راکد بود. علاوه بر این، سرعت نسبی نیز در طول قطر استخر ثابت نبود. این واقعیت که حباب‌ها معمولاً به صورت دسته‌ای از استخر بالا می‌روند و نه به صورت حباب‌های منفرد، ممکن است این مشاهدات را توضیح دهد. داده ها نشان می دهد که شکست حباب بر ادغام حباب در یک ستون حباب غالب است. یک مدل ستونی حباب نیمه تجربی برای توصیف جهانی جریان استفاده شد. این مدل حباب آب، سرعت فاز نسبی، و نرخ های مختلف انبساط جریان آب حباب شده و هسته حباب را در نظر می گیرد. پارامترهای تجربی که برای مدل مورد نیاز است از داده های تجربی به دست آمده است. مدل های مشابهی برای توده های بزرگ در دریاچه ها در رابطه با پدیده های تهویه استفاده می شود. با این حال، در شرایط شستشوی استخر، هوا با تکانه بالاتری تزریق می شود و کسر فضای خالی بیشتر است. پارامترهای تجربی به‌دست‌آمده در کار حاضر با نتایج سایر آزمایش‌های مربوط به تخلیه دریاچه قابل مقایسه است. برای موقعیت‌های جریان دو فازی مورد مطالعه در اینجا، توافق خوبی بین آزمایش‌ها و پیش‌بینی‌های مدل پیدا شد. این نشان می دهد که مدل ستون حباب برای توصیف هیدرودینامیک حباب در استخرهای بزرگ تحت شرایط شستشوی استخر قابل استفاده است.


This thesis presents extensive and detailed information about two-phase flow in large pools, obtained from local measurements. The data give a better understanding of two-phase flow under pool scrubbing conditions, i.e., injection of high air flow rates through a single nozzle into large water pools. The experiments were carried out in the context of severe accident research for advanced nuclear power plants.The pool was 1 m in diameter and pool depths up to 3 m were investigated. Air was injected through a single nozzle (diameters of 5,10, and 20 mm) at the bottom. The flow rate was varied between 0.42 and 3.33 dmn/s. The upper limit was set to minimize interactions between the two-phase flow and the walls, evidenced by oscillation of the entire bubble plume. Collected without strong plume oscillations, the results are also applicable to pools with diameters larger than 1 m.The local measurements were performed with a double optical sensor and a hot-film anemometer. Void fraction, bubble and water velocity, and bubble chord length distributions were measured. Signal processing and the calibration of the sensors are discussed in the first part of the work.The two-phase flow area in the pool was separated into a zone of flow establishment (ZFE) close to the nozzle and a zone of established flow (ZEF) further downstream. In the ZFE, either large individual bubbles or jets were observed at the nozzle exit, depending on the air flow rate and the nozzle diameter. The bubble plume in the ZEF is buoyancy driven and the initial momentum of the injected air plays no significant role. This was shown by tests at constant air flow but with different nozzle diameters: The variation of the void fraction and of the bubble velocity along the pool centerline depended only on the air flow rate and was practically unaffected by the nozzle size.Void fraction, bubble and water velocity radial profiles collected at different elevations provided information about the expansion of the bubble plume in the horizontal direction. The profiles were fitted with Gaussian curves and their maximum and width were determined. The data show that a bubble plume consists of a bubble core and an entrained water flow area that expands further than the bubble core. The bubbles rise in the entrained water flow, and so the bubble velocity is considerably higher than that of individual bubbles in stagnant water. However, the mean relative phase velocity determined from the bubble and water velocity measurements was higher than that of individual bubbles in stagnant water. Furthermore, the relative velocity was also not constant along the pool diameter. The fact that the bubbles rise typically in swarms through the pool and not as single bubbles may explain these observations.Bubble chord length distributions were fitted with log-normal distributions. The data indicate that bubble breakup is dominant over bubble coalescence in a bubble plume.A semi-empirical bubble plume model was used to describe globally the flow. The model considers water entrainment, the relative phase velocity, and the different rates of expansion of the entrained water flow and of the bubble core. The empirical parameters that are required for the model were derived from the experimental data. Similar models are used for large plumes in lakes in relation to venting phenomena. However, under pool scrubbing conditions, the air is injected with higher momentum and the void fraction is higher. The empirical parameters obtained in the present work are comparable to the results from other experiments related to lake venting. For the two-phase flow situations studied here, good agreement was found between the experiments and model predictions. It points out, that the bubble plume model is applicable to describe the bubble hydrodynamics in large pools under pool scrubbing conditions.

دانلود کتاب «هیدرودینامیک حباب در استخرهای بزرگ»

مبلغی که بابت خرید کتاب می‌پردازیم به مراتب پایین‌تر از هزینه‌هایی است که در آینده بابت نخواندن آن خواهیم پرداخت.

برای دریافت کد تخفیف ۲۰ درصدی این کتاب، ابتدا صفحه اینستاگرام کازرون آنلاین (@kazerun.online ) را دنبال کنید. سپس، کلمه «بلیان» را در دایرکت ارسال کنید تا کد تخفیف به شما ارسال شود.