جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 32 4 2013 12 01 Development of High-Speed Photography and Image Processing Method for the Characterization of Bubbles in a Bubble Column توسعه روش عکس‌برداری پرسرعت و پردازش تصویر در تعیین ویژگی‌های جریان حباب در ستون حبابی 71 80 5565 FA حمید اسدی سمنان،‌دانشگاه سمنان، دانشکده مهندسی شیمی،‌نفت و گاز فرامرز هرمزی سمنان،‌دانشگاه سمنان، دانشکده مهندسی شیمی،‌نفت و گاز Journal Article 2011 03 03 In the present research, a square bubble column has experimentally been utilized in order to quantify the important hydrodynamic properties of bubbly liquid/gas two phase flows, such as bubble velocity and diameter, flow pattern as well as oscillationfrequency ofthe gas phase via the high-speed video recorder. Results were then processed using new techniques of image processing. The column was fabricated from plexy-glass which was dimensionally 205120cm (cross sectionheight). Results indicated that gas superficial velocity varied from 0.1 to 0.7 cm/s. Three cameras with different speeds were employed (20, 500 and 600 frames per second) to evaluate the bubble characteristics and MATLAB 7.4 (2007a) was used for image analysis. Oscillation frequency of gas phase was obtained using a new method with accuracy close to 95%. At coalescence condition, Mean Sauter Diameter (MSD) of bubbles was calculated with accuracy of about 99.8%. For the first time, bubble velocity was computed by "minimum distance with upper limit" method in the bubble column. در این پژوهش از یک ستون حبابی مکعبی در اندازه‌های آزمایشگاهی استفاده شد و با استفاده از روش عکس ‌برداری پرسرعت و ارایه روش‌های جدیدپردازش تصویر، مهم‌ترین ویژگی‌های هیدرودینامیکی جریان حباب‌ها مانند قطر، سرعت، خطوط جریان فاز گاز و بسامد نوسان توده حباب ها اندازه گیری شد. ستون ساخته شده دارای سطح مقطع cm20 ´ 5 و ارتفاع cm120 است. سرعت ظاهری گاز بین cm/s 7/0-1/0 در تغییر است. از سه دوربین گوناگون با سرعت های 20، 500 و 600 تصویر در ثانیه برای اندازه گیری ویژگی‌های حباب‌ها استفاده شد و برای پردازش تصویرها، تحلیل داده ها و محاسبه ویژگی‌های حباب از نرم افزار Matlab استفاده شد. بسامد نوسان توده حباب با روشی نو و با دقت 95 % به‌دست آمد. اندازه قطر ساتر حباب ها، در شرایط هم پوشانی حباب‌ها از 5/6 تا 5/8 میلیمتر و با دقت 8/99% محاسبه شد. سرعت حباب‌ها با استفاده از روش " کمترین فاصله با یک حد بالا " برای اولین بار در ستونی با این ابعاد به دست آمد و با استفاده از برآیند مومنتم، روشی برای به دست آوردن خطوط جریان فاز گاز ارایه شد.

https://www.nsmsi.ir/article_5565_d2a452edff079ca6980edcf54cc49945.pdf