The characteristics of upward bubble flow were experimentally investigated in a liquid bath. In the present study, a thermal-infrared camera and high speed CCO camera were used to measure their temperature and local rising velocity, respectively. Heat transfer from bubble surface to water is largely completed within z=10mm from the nozzle, and then the temperature of bubble surface reaches that of water rapidly. The rising velocity of bubble was calculated for two different experimental conditions: 1) bubble flow without kinetic energy 2) with kinetic energy. Bubble flow without kinetic energy starts to undergo the effect of inertia force 10cm away from the nozzle. Whereas, kinetic energy is dominant before 30 cm away from the nozzle in bubble flow, but after this point, kinetic energy and inertial force are applied on bubble flow at the same time.
In a square cavity, the flow phenomena in the surrounding of the bubble attached at the upper cooled solid wall were studied by using a thermo-sensitive liquid-crystal tracer and image processing techniques. This method offers the advantage of measuring the entire flow field in a selected plane within the fluid at a given instant of time in contrast to point by point method like T/C. Quantitative data of the temperature were obtained by applying a colour-image-processing to the. visualized image. As the growing of a bubble, In a bubble size appears the flow phenomena which the direction of flow is reversed in the entire temperature and flow field. The observed phenomena are described with regard to thermocapillary convection.
n a enclosed square cavity occurred B nard convection, the flow phenomena in the surrounding of the bubble attached at the upper cooled solid wall were studied by using a thermo-sensitive liquid-crystal tracer and image processing techniques. This method offers the advantage of measuring the entire flow field in a selected plane within the fluid at a given instant of time in contrast to point by point method like T/C. Quantitative data of the temperature were obtained by applying a colour-image-processing to the visualized image. As the flowing in a bubble, In a bubble size appears the flow phenomena which the direction of flow is reversed in the entire temperature and flow field. The observed phenomena are described with regard to the thermocapillary convection.
The objectives of this study are to examine a bubble trap mechanism of the turbidimeter for low turbidity and to acquire it's technology concerned. Reynolds-Averaged Wavier-Stokes equation and Laglangian discrete phase model were applied to analyze a flow field in the bubble trap. 3D hybrid grid system was used to simulate the flow field of bubble trap and numbers of it's node point are about 110,000. From the comparison between the standard $k-{\varepsilon}$ model and the laminar state, it was found that the former estimated less the velocity in the outlet of bubble trap than the latter did, and that the former estimated more the shear stress at the wall of bubble trap than the latter did. And, it was possible to visualize the path of bubbles in the bubble trap and to copy the removal process of bubbles out bubble trap. Also, it was found that nearly most of bubbles in the bubble trap disappeared.
An experiment on bubble-driven flow was performed in order to understand fundamental knowledge of flow structure around a rising bubble in a stagnant fluid. The measurement technique consists of a combination of the three most often used PIV techniques in multiphase flows: PIV with fluorescent tracer particles, the digital phase separation with a masking technique and a shadowgraphy. The key point of the measurement is that the background intensity of a PIV recording can be shifted to a higher level than a bubble region using a shadowgraphy in order to distinguish from fluorescent particles and a bubble as well. Flow fields were measured without an inaccurate analysis around a fluid-bubble interface by using only one camera simply.
Suitable design and operation of distillation process is very dependent on vapor-liquid equilibrium calculation. The usual calculation method is use binary interaction parameter. Flash points of n-propanol+n-butanol and 2-butanol+n-butanol were measured by Seta-flash closed cup tester. Experimental Flash points were compared with those calculated by the method based on Raoult's law and the optimization method using Wilson equation. The binary interaction parameters obtained by the optimization method are then used to calculate the bubble points of n-propanol+n-butanol and 2-butanol+n-butanol.
Experimental data of phase equilibrium is reported for caprolactone acrylate in supercritical carbon dioxide. Bubble-point data was measured by synthetic method at temperatures ranging from (313.2 to 393.2) K and pressures up to 55.93 MPa. In this research, the solubility of carbon dioxide for the (carbon dioxide + caprolactone acrylate) system decreases as temperature increases at a constant pressure. The (carbon dioxide + caprolactone acrylate) system exhibits type-I phase behavior. The experimental result for the (carbon dioxide + caprolactone acrylate) system was correlated with Peng-Robinson equation of state using mixing rule. The critical property of caprolactone acrylate was predicted with the Joback and Lyderson method.
As the first step to investigate the fundamental mechanism of a dispersed two-phase flow, we studied the detailed interactions between bubble or particle motion and flow around it. Experiments were carried out with a rising bubble or particle in stagnant water in a vertical pipe. Particles with different densities, and/or different shapes were used for comparison with a bubble. We adopted 3D-PTV (Three-Dimensional Particle Tracking Velocimetry) for measuring the bubble or particle motions, and PIV (Particle Image Velocimetry) for measuring the water flow simultaneously (Hybrid PIV). The experimental results showed that the oblate spheroidal solid particle rose along the longer axis direction at the point that the inclination of the longer axis reached the maximum, and the inclination direction changed after moving. The bubble moved to the direction that the spheroid's projected width grew up to the largest, and the minor axis of the oblate spheroidal body of the bubble was parallel to the moving direction. The trajectory of the center of the particle/bubble which was measured with 3D-PTV, was marked on the section (x-y) of the pipe. It exhibited the pattern of the particle/bubble motion.
A Bubble size distribution model has been developed for the numerical simulation of cryogenic high-speed cavitating flow of the turbo-pumps in the liquid fuel rocket engine. The new model is based on the previous one proposed by the authors, in which the bubble number density was solved as a function of bubble size at each grid point of the calculation domain by means of Eulerian framework with respect to the bubble size coordinate. In the previous model, the growth/decay of bubbles due to pressure difference between bubble and liquid was solved exactly based on Rayleigh-Plesset equation. However, the unsteady heat transfer between liquid and bubble, which controls the evaporation/condensation rate, was approximated by a theoretical solution of unsteady heat conduction under a constant temperature difference. In the present study, the unsteady temperature field in the liquid around a bubble is also solved exactly in order to establish an accurate and efficient numerical simulation code for cavitating flows. The growth/decay of a single bubble and growth of bubbles with nucleation were successfully simulated by the proposed model.
In this paper, the removal characteristics of dissolved organic carbon (DOCs) by micro bubble ozonation process and $O_3/UV$ process were comparatively studied. In the point of DOC removing reaction coefficient, micro bubble ozonation system and $O_3/UV$ process had not significant difference, $0.0120sec^{-1}$ and $0.0141sec^{-1}$. Therefore micro bubble ozonation process is more suitable for tertiary treatment of sewage in the point of installation and maintenance cost-reducing. The optimum ozone injection rate was 2.0 g $O_3/g$ DOC and HRT was 3 min for the micro bubble ozonation process. The removal efficiency of DOC and SUVA in micro bubble ozonation system was 32.8% and 58.3% respective. Biological aerated filter (BAF) process was installed to remove soluble organic material increased by micro bubble ozonation system. And the effluent BOD of BAF was below 1.0 mg/L. In the view of cost-effectiveness, $O_3/BAF$ process was more profitable than $O_3/UV/BAF$ process for tertiary treatment of sewage. In order to nitrify ammonia in the BAF process completely, $NH_4{^+}-N$ concentration in the influent water of BAF should be designed considering low water temperature in the winter season.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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