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Beyond time-averaged measurement of bubble parameters in steam-water flows with conductivity probes
International Journal of Multiphase Flow ( IF 3.8 ) Pub Date : 2021-02-13 , DOI: 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2021.103594
Zhiee Jhia Ooi , Caleb S. Brooks

Two-phase data from flashing experiments are presented beyond the traditional time-averaged approach in this work. Probability density functions of parameters such as bubble duration, velocity, chord length, and number frequency are obtained from four-sensor conductivity probes and presented here. The axial evolution of the distributions is discussed in detail along with high-speed videos for a qualitative description of the flow field. The distributions of bubble parameters are observed to be positive-skewed with a long tail, and the shape of the distributions is analyzed in terms of the skewness and kurtosis. The number frequency of spherical and cap bubbles in the liquid slug is studied, as well as the number ratios of each bubble type in the flow. Parametric studies are carried out to investigate the effects of mass flux and system pressure on the distributions of bubble parameters. Bubble diameter distribution functions such as the Nukiyama-Tanasawa, Weibull, and lognormal distributions are validated with the chord length data of spherical bubbles where the Nukiyama-Tanasawa distribution appears to fit the chord length data the best. Sensitivity study is performed to investigate the effects of the adjusting parameters on the accuracy of the fits. The data are potentially useful for the benchmark and validation of high-fidelity simulation tools and the development of modeling approaches for phase-change flows. This work also provides a template for reporting beyond-time averaged measurements in future datasets generated with conductivity probes.



中文翻译:

用电导率探头对蒸汽参数中的气泡参数进行时间平均测量

在这项工作中,超越了传统的时间平均方法,提供了来自闪烁实验的两阶段数据。参数的概率密度函数(例如气泡持续时间,速度,和弦长度和数字频率)是从四传感器电导率探头获得的,并在此处介绍。将对分布的轴向演变以及高速视频进行详细讨论,以对流场进行定性描述。观察到气泡参数的分布呈正偏斜,尾巴较长,并根据偏斜度和峰度分析了分布形状。研究了液体团块中球形和帽状气泡的数量频率,以及流中每种气泡类型的数量比。进行了参数研究,以研究质量通量和系统压力对气泡参数分布的影响。Nukiyama-Tanasawa分布的气泡直径分布函数(如Nukiyama-Tanasawa,Weibull和对数正态分布)通过球形气泡的弦长数据进行验证,其中Nukiyama-Tanasawa分布似乎最适合弦长数据。进行敏感性研究以研究调整参数对拟合精度的影响。数据对于高保真仿真工具的基准测试和验证以及相变流建模方法的开发可能很有用。这项工作还提供了一个模板,用于报告电导率探针生成的未来数据集中超出时间平均的测量值。Nukiyama-Tanasawa分布的气泡直径分布函数(如Nukiyama-Tanasawa,Weibull和对数正态分布)通过球形气泡的弦长数据进行验证,其中Nukiyama-Tanasawa分布似乎最适合弦长数据。进行敏感性研究以研究调整参数对拟合精度的影响。数据对于高保真仿真工具的基准测试和验证以及相变流建模方法的开发可能很有用。这项工作还提供了一个模板,用于报告电导率探针生成的未来数据集中超出时间平均的测量值。Nukiyama-Tanasawa分布的气泡直径分布函数(如Nukiyama-Tanasawa,Weibull和对数正态分布)通过球形气泡的弦长数据进行验证,其中Nukiyama-Tanasawa分布似乎最适合弦长数据。进行敏感性研究以研究调整参数对拟合精度的影响。数据对于高保真仿真工具的基准测试和验证以及相变流建模方法的开发可能很有用。这项工作还提供了一个模板,用于报告电导率探针生成的未来数据集中超出时间平均的测量值。对数正态分布通过球形气泡的弦长数据进行验证,其中Nukiyama-Tanasawa分布似乎最适合弦长数据。进行敏感性研究以研究调整参数对拟合精度的影响。数据对于高保真仿真工具的基准测试和验证以及相变流建模方法的开发可能很有用。这项工作还提供了一个模板,用于报告电导率探针生成的未来数据集中超出时间平均的测量值。对数正态分布通过球形气泡的弦长数据进行验证,其中Nukiyama-Tanasawa分布似乎最适合弦长数据。进行敏感性研究以研究调整参数对拟合精度的影响。这些数据对于高保真仿真工具的基准测试和验证以及相变流建模方法的开发可能很有用。这项工作还提供了一个模板,用于报告电导率探针生成的未来数据集中超出时间平均的测量值。数据对于高保真仿真工具的基准测试和验证以及相变流建模方法的开发可能很有用。这项工作还提供了一个模板,用于报告电导率探针生成的未来数据集中超出时间平均的测量值。数据对于高保真仿真工具的基准测试和验证以及相变流建模方法的开发可能很有用。这项工作还提供了一个模板,用于报告电导率探针生成的未来数据集中超出时间平均的测量值。

更新日期:2021-02-28
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