Geri Dön

Void fraction measurement in a two-phase flow system with impedance probe technique

İki fazlı akış sisteminde hava hacim oranının empedans prob tekniğiyle ölçülmesi

  1. Tez No: 118983
  2. Yazar: TUFAN HOSANOĞLU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN YEŞİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: İki Fazlı Akış, Hava Hacim Oranı, Hacimsel Debi, Empedans Prob, Homojen İki Fazlı Akış Modeli, Analog Sinyal İşleme Devresi. vı, Two-phase Flow, Void Fraction, Volume Flow Rate, Impedance Probe, Homogenous Two-Phase Flow Model, Analog Signal Conditioner Circuit
  7. Yıl: 2002
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 206

Özet

Bir Ortak Araştırma Projesi için, Ortadoğu Teknik Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümünde kurulmuş olan iki Fazlı Akış Test Düzeneğinde yapılan bu deneysel çalışmanın amacı, iki fazlı akış sisteminde empedans prob tekniğiyle hava hacim oranının ölçülmesidir. Diğer hava hacim oram ölçme tekniklerine göre ekonomik bakımdan avantajlı olan empedans prob tekniği, iki faz arasındaki kapasite ve direnç gibi elektriksel özelliklerdeki önemli farklılıklara dayanır. Prob electrodları arasında akan iki fazlı karışımın kapasite ve direnç değişimleriyle hava hacim oram arasında bağlantı kurmak amacıyla; bilgisayar tabanlı veri toplama sistemi için gerekli olan empedans probların analog sinyal işleme devreleri için birkaç prototip tasarlandı. Sonunda, herbir empedans probun karakteristik özelliklerine uygun olan prototip analog sinyal işleme devresi geliştirildi ve üretildi.Su sıcaklığı, nem, akış rejimi, analog sinyal işleme devresine ait öndirenç ve frekans gibi hava hacim oranı ölçümlerine etki eden bazı parametreler incelendi. Empedans problarının kalibrasyon testlerinde, homojen iki fazlı akış modeline göre, 0 ile 1 arasındaki değişik hava hacim oranları; suyun ve havanın farklı hacimsel debi oranlarında karıştırılmasıyla elde edildi. İki farklı iç çaptaki (25.4 mm ve 34.5 mm) beş empedans prob kendi açısal pozisyonlarında kalibre edildi (0°, 180°, 216°, 288°, 324°). Probların kalibrasyon testleri esnasında, hava hacim oranındaki farklılıklardan dolayı, farklı akış rejimleri gözlendi ve video kamerayla kayıt edildi. Prob calibrasyon testlerinin sonucunda; herbir empedans probu için, hava hacim oram değerlerine karşılık gelen analog sinyal işleme devresinin boyutsuz voltaj çıkış değerlerinin grafiği çizildi. Kalibrasyon test aralığı, 0-0.00183 m3/s arasındaki suyun hacimsel debisini, 0-0.00185 m3/s arasındaki havanın hacimsel debisini, 21.1-25.6 °C arasındaki su sıcaklıklarını, 21.5-26 °C arasındaki hava sıcaklıklarını kapsamaktadır.

Özet (Çeviri)

The objective of this experimental study is to measure the void fraction of a two-phase flow system with impedance probe technique. A Two-Phase Flow Test facility was constructed in the Mechanical Engineering Department of Middle East Technical University for a Joint Research Project. Impedance probe technique which has a potential advantage from an economical standpoint in comparison to the other void fraction measurement techniques, is based on the significant difference in the electrical properties such as capacitance and resistance, between liquid and gas phases. To relate the changes in capacitance and resistance of two-phase mixture flowing between the probe's electrodes to the void fraction, several prototypes of analog signal conditioner circuit for each impedance probe were designed and manufactured which is necessary for PC based data acquisition system. Ultimately, depending on the characteristics of each impedance probe, the 111satisfactory version of analog signal conditioner circuit was developed and manufactured. Some parameters affecting the measurement of void fraction namely water temperature, moisture, flow regime, and also the pre-resistance value and frequency of the analog signal conditioner circuit are investigated. In the calibration tests of impedance probes, different void fraction values, between 0 and 1, based on homogenous two-phase flow model, are obtained by changing the ratio of volume flow rates of water and air. Five impedance probes which have two different inner diameters (25.4 mm and 34.5 mm) are calibrated at their own inclination (0°, 180°, 216°, 288°, 324°). During calibration tests of the impedance probes, various flow regimes which change by void fraction were observed and recorded with video camera. At the end of the calibration tests of the probes, a graph of non-dimensional voltage output of analog signal conditioner circuit versus void fraction values was plotted for each impedance probe. Calibration tests cover a range of water volume flow rate of 0 to 0.00183 m3/s, air volume flow rate of 0 to 0.00185 m3/s, water temperature of 21.2 to 25.6 °C, air temperature of 21.5 to 26 °C.

Benzer Tezler

  1. Hava-su iki fazlı akış parametrelerinin deneysel incelenmesi

    Investigation of air-water parameters on two phase flow

    AHMET BERK KURTULUŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURDİL ESKİN

  2. Yapay sinir ağları yardımıyla iki fazlı akışlara elektrik empedans tomografisi uygulanması

    Application of electrical impedance tomography to two - phase flow field with the help of artificial neural networks

    GÖKNUR ŞEKER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MELİH GEÇKİNLİ

    YRD. DOÇ. DR. LEVENT OVACIK

  3. Kuvvetli atıkların yukarı akışlı havasız filtrelerde arıtım kinetiği

    Kinetics of strong waste treatment by anqerobic upflow filters

    M.ATALAY TİMUR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1986

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ. DR. DERİN ORHON

  4. Sıkıştırılmış sıvı kaynaması

    Subcooled boiling

    ZEHİR FATİH ÖZTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞARMAN GENÇAY

  5. Analysis of non-boiling gas-liquid two-phase flow through flow components: Experimental investigation and numerical modelling

    Akış elemanlarında kaynamasız hava-su iki fazlı akışının analizi: deneysel inceleme ve sayısal modelleme

    ERGİN KÜKRER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURDİL ESKİN