کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8941967 1645052 2018 42 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical evaluation of the uncertainty of double-sensor conductivity probe for bubbly flow measurement
ترجمه فارسی عنوان
ارزیابی عددی از عدم اطمینان پروب هدایت دو سنسور برای اندازه گیری جریان حبابی
ترجمه چکیده
پروب هدایت دو سنسور یکی از تکنیک های رایج ترین استفاده برای به دست آوردن پارامترهای میانگین زمان محلی در جریان های حبابی است. عدم اطمینان این روش اندازه گیری در گذشته به خوبی شناخته شده نیست، زیرا شامل بسیاری از مراحل مختلف و عوامل تاثیرگذار در اندازه گیری معمول است. برای ارزیابی عدم قطعیت کلی پروب دو سنسور، یک مدل شبیه سازی مونت کارلو در این کار توسعه داده شده است. فرایند اندازه گیری واقعی و خصوصیات حباب در مدل کاملا شبیه سازی شده است. عوامل در نظر گرفته شده عبارتند از: نسبت ابعاد حباب و زاویه گره، هندسه آزمون بخش، محل پروب در سطح اندازه گیری، محدودیت مرز دیوار بر توزیع حباب و نوسان سرعت، و همچنین اثر زمان نمونه گیری، از جمله دیگر. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که عدم قطعیت اندازه گیری برای حباب های بیضوی با نسبت ابعاد کوچک قابل توجه است. زاویه گرانش حباب نیز می تواند دقت اندازه گیری را بطور قابل توجهی تحت تاثیر قرار دهد. عدم قطعیت در نزدیکی دیوار افزایش می یابد، زیرا چندین فرضیه برای مدل اندازه گیری نمی تواند به دلیل محدودیت های دیوار نگه داشته شود. خطای تصادفی در داده های میانگین زمانی با محاسبه انحراف استاندارد 100 شبیه سازی تکرار به دست می آید. نتایج نشان می دهد که نرخ همگرایی بستگی به مقدار نوسان سرعت و محل اندازه گیری دارد. به طور خلاصه، عدم اطمینان در داده های حاصل از پروب هدایت دو سنسور بر اساس خصوصیات حباب واقعی و پارامترهای اندازه گیری از جمله محل پروب مورد ارزیابی قرار می گیرد. این روش ارزیابی عدم قطعیت اندازه گیری، پیشرفت مرحله ای نسبت به برآورد معمول توپ است که این عوامل را درگیر در اندازه گیری در نظر نمی گیرد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
ارزیابی عددی از عدم اطمینان پروب هدایت دو سنسور برای اندازه گیری جریان حبابی
چکیده انگلیسی
The double-sensor conductivity probe is one of the most commonly used techniques for obtaining the local time-averaged parameters in bubbly flows. The uncertainty of this measurement technique has not been well understood in the past as it involves many different steps and influential factors in a typical measurement. To evaluate the overall uncertainty of the double-sensor probe, a practical Monte Carlo simulation model is developed in this work. The actual measurement process and bubble characteristics are closely simulated in the model. The factors considered include bubble aspect ratio and inclination angle, the test section geometry, probe location in the measuring plane, the restrictions of wall boundary on bubble distribution and velocity fluctuation, and the effect of the sampling time, among others. The simulation results reveal that the measurement uncertainty may be significant for ellipsoidal bubbles with a small aspect ratio. Bubble inclination angle could also affect the measurement accuracy considerably. The uncertainty increases near the wall as several assumptions for the measurement model cannot hold due to wall restrictions. The random error in the time-averaged data is obtained by computing the standard deviation of 100 repeated simulations. The results indicate that convergence rate depends on velocity fluctuation magnitude and measurement location. In summary, the uncertainty in the data obtained by the double-sensor conductivity probe is evaluated based on the actual bubble characteristics and the measurement parameters including the probe location. This way of evaluating measurement uncertainty is a step improvement over the conventional ballpark estimate which does not consider these factors actually involved in the measurement.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Multiphase Flow - Volume 107, October 2018, Pages 51-66
نویسندگان
, , ,