Application of isokinetic sampling technique for local solid densities in upward liquid-solid flows through an annulus
Eşmerkezli iki boru arasındaki yukarı yönlü sıvı-katı akışlarında lokal katı derişimleri için izokinetik örnekleme tekniğinin uygulanması
- Tez No: 143361
- Danışmanlar: PROF. DR. TÜLAY ÖZBELGE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Bölgesel katı yoğunluğu, İzo kinetik örnekleme, İki-fazlı eksenel sürtünmen basınç kaybı, Radyal katı konsantrasyon profili, Annular (eş-merkezli iki-boru arasında) akış, Local solid density, Isokinetic sampling, Two-phase axial frictional pressure drop, Radial solid concentration distribution, Annular flow
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 172
Özet
Bu çalışmada eşmerkezli iki boru arasında (annulus) yukarı yönlü akan su-feldspat karışımlarının bölgesel katı yoğunluğu dağılımları incelenmiştir. Bölgesel katı yoğunluğu ölçümleri annulus'un tam gelişmiş akış alanındaki kesitinde ölçülmüştür ve annulus'un dahil olduğu kapalı-devre sistemde bir besleme tankı, bir hızı ayarlanabilen çamur pompası, bir orifismetre, bir ısı değiştirici, bir sıcaklık sondası ve bir boşaltma hattı yer almaktadır. Çamur karışımları 72 ve 138 mikron olmak üzere iki değişik büyüklükte katı parçacık kullanılarak ve hacimsel olarak %1 ve 2 olmak üzere iki değişik katı besleme konsantrasyonunda hazırlanmıştır. Değişik çalışma koşullarında radyal yöndeki katı yoğunluğu profilleri ve test bölgesindeki eksenel sürtünmeli basınç kayıplarını elde etmek için gerçekleştirilen deneylerde, bağımlı değişkenler: bölgesel katı yoğunluğu, bölgesel karışım hızı ve test bölgesindeki eksenel sürtünmeli basınç kaybı olmuştur. Bölgesel katı yoğunlukarı bir örnekleme sondası kullanılarak ölçülmüştür. Bu sonda başlangıçta bölgesel hızları bulmak için bir pitot tüp olarak kullanılmıştır. Bu veriler kullanılarak, bölgesel katı yoğunlukları aynı örnekleme sondasıyla izokinetik ve karşılaştırma yapmak amacıyla izokinetik olmayan şartlarda da gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, numuneleri izokinetik örnekleme şartları altında alabilmek için bir izokinetik örnekleme ünitesi tasarlanmış ve kurulmuştur. Bu durumda sondadaki örnekleme hızıyla gerçek akış hızını çok yakın olarak eşitlemek mümkün olmaktadır. Hızları eşitlemek için gerekli olan sabit dengeleyici basınç, Azot gazı ile sağlanmıştır. Test alanındaki yedi değişik radyal noktada alınan izokinetik ve izokinetik olmayan şartlardaki numunelerin içindeki katı miktarları gravimetrik yöntemle tayin edilmiştir. Hacimsel olarak % 1 katı besleme konsantrasyonunda elde edilen bölgesel katı yoğunlukları, % 2 katı besleme konsantrasyonuna göre daha tekdüze bir davranış göstermiştir. Artan katı parçacık konsantrasyonu ve parçacık büyüklüğü, bölgesel katı konsantrasyonu grafiklerinin şeklini değiştirmiştir. Bölgesel katı yoğunlukları genellikle literatürdeki çalışmalara benzer olarak annulus'un dış duvarı civarında iç duvar yakınındakilere göre daha fazla bulunmuştur. Katı yoğunlukları X=0A olan boyutsuz bir radyal uzaklıkta, hız profillerinin maksimum olduğu noktada, genel olarak azalan bir trend göstermiştir. Test bölümü boyunca tam gelişmiş akış bölgesinde iki-faz eksenel sürtünmeli basınç değişimlerinin sabit bir karışım hızında, artan katı besleme konsantrasyonu ve parçacık büyüklüğüyle arttığı gözlemlenmiştir. İzokinetik örnekleme sonuçları, bölgesel katı yoğunluklarının artan karışım hızıyla her radyal uzaklıkta arttığını göstermektedir. Bu davranış, izokinetik olmayan şartlarda yapılan ölçümlerde net olarak gözlenememiştir. Ayrıca, bölgesel katı yoğunluklarındaki radyal uzaklık boyunca gerçekleşen değişimler izokinetik örnekleme şartlarında daha açık olarak izlenebilmiştir. İzokinetik olarak yapılmayan ölçümlerde bu değişimler daha yüksek deneysel hatanın etkisiyle açıkça gözlenememiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, radial solid density distributions in upward flowing water-feldspar mixtures through a concentric annulus were investigated. Local solid density measurements were performed at a test cross-section in the fully developed flow region of a concentric annulus, which is a part of a closed-loop system consisting of a head tank, a variable speed slurry pump, an orificemeter, a heat exchanger, an annulus, a temperature probe, and a drain line. The solid particles with mean diameters of 72 and 138 urn at two different feed solid concentrations of 1 and 2 % v/v were used in the prepared slurries. The dependent variables being local solid density, local mixture velocity, and axial frictional pressure drop along the test-section, an experimental work was performed to obtain the radial solid density profiles and axial pressure gradients at different operating conditions. To determine the local solid densities, a sampling probe was used. At the beginning, this probe was used as a pitot tube to measure the local velocities in the test cross-section. Making use of these data, local solid densities were measured with the same probe under isokinetic and nonisokinetic conditions to compare both. For this purpose, an isokinetic sampling unit was designed and constructed to withdraw the samples under isokinetic flow conditions, at which the sampling velocity in the probe equated to the true flow velocity in the annulus very closely. The required constant back pressure was supplied by pressurized N2 gas to equate these velocities to each other. The amounts of solids in the slurry samples collected at seven different radial locations in the test area under isokinetic and non-isokinetic conditions were determined by the gravimetric method. Local solid densities showed more uniform trends at the feed solid concentration of 1% v/v than those at 2% v/v. Increasing the feed solid concentration and particle size changed the shape of these profiles. The obtained local solid densities were generally higher near the outer wall than those near the inner wall; this result was consistent with the literature. As a general trend, local solid densities showed a decreasing trend at around a dimensionless radial distance of X=0A, where the slurry velocity profile had its maximum value. It was observed that the two-phase axial frictional pressure gradients along the test section in the fully developed flow region increased with increasing feed solid concentration and the particle size at a constant slurry flow rate. Isokinetic sampling results showed that the local solid densities increased consistently with the increasing slurry velocity at all radial distances in the annular gap, while this trend was not observed clearly in the non-isokinetic measurements. Also the variations of the local solid densities along the radial distance were more obvious in the isokinetic results while these variations were obscured under nonisokinetic conditions by the experimental error at a higher level.
Benzer Tezler
- Pliometrik antrenmanların 14-16 yaş grubu kadın judo sporcularının motorik özelliklerine etkisi
The effect of pliometric training on the motoric properties of 14-16 age group female judo athletes
CEYLANİ ÖZKAYMAKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
SporSelçuk ÜniversitesiBeden Eğitimi ve Spor Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KILIÇ
- Dolaşımlı akışkan yatağın hidrodinamik, yanma ve emisyon özelliklerinin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of the hydrodynamic combustion and emission properties of a circulating fluidized bed
HÜSEYİN TOPAL
Doktora
Türkçe
1999
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DURMAZ
- Yapay sinir ağları kavramının farmasötik teknolojiye uygulanması
Application of artifical neural networks in pharmaceutical technology
ETEM TUNCEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Eczacılık ve FarmakolojiGazi ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. İLBEYİ AĞABEYOĞLU
- Yaşlı erkeklerde izokinetik egzersizlerin kas gücüne etkisi
The influence of isokinetic exercises on muscle power in elderly men
İOAKİM İPSEFTEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyonİstanbul ÜniversitesiSpor Hekimliği Ana Bilim Dalı
PROF. SAFİNAZ ALBAYRAK YILDIZ
- Aktif statik germe ve farklı dinlenme aralıklarının izokinetik bacak kuvveti üzerine etkisi
The effect of active static streching and different rest intervals on isocinetic leg strength
ADİL SONĞUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fiziksel Tıp ve RehabilitasyonGazi ÜniversitesiBeden Eğitimi ve Spor Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EBRU ÇETİN