In the ocean bubble layers play a significant role in the sound propagation as well as sound generation. Most of early works dealt with acoustic properties of the bubble layers with sharp flat boundaries. Bubble layers with sharp flat boundaries. Bubble layers with transition sublayers are more likely in the coean. In this paper a theory of sound propagation through plane bubble layers with transition sublayers at both borders was developed. It shows that the reflection and transmission coefficients depend on the thickness of transition sublayers. The theory with thicker transition sublayers shows weaker resonance properties of bubble layer. It gives better presentation for the peculiar behavior of the experimental data than that with sharp flat boundaries.
This paper deals with the numerical estimation of the bubble behavior and the partial discharge(PD) initiation voltage basis of electric field calculation with the coaxial coil layer-to-cylindrical electrode system for the simulation of high temperature superconducting coils. The theoretical results of bubble behavior and the PD initiation voltages showed fairly good agreements with the experimental results.
Bubble columns are widely encountered in several industries, especially in the field of nuclear safety. The Eulerian-Eulerian and the Eulerian-Lagrangian methods are commonly used to investigate bubble columns. Eulerian approaches require additional tasks such as strict volume conservation at the interface and a predefined well-structured grid. In contrast, the Lagrangian approach can be easily implemented. Hence, we introduce a fully Lagrangian approach for the simulation of bubble columns using the discrete bubble model (DBM) and moving particle semi-implicit (MPS) methods. Additionally, we propose a rigorous method to estimate the volume fraction accurately, and verified it through experimental data and analytical results. The MPS method was compared with the experimental data of Dambreak. The DBM was verified by analyzing the terminal velocity of a single bubble for each bubble size. It agreed with the analytical results for each of the four drag correlations. Additionally, the improved method for calculating the volume fraction showed agreement with the Ergun equation for the pressure drop in a packed bed. The implemented MPS-DBM was used to simulate the bubble column, and the results were compared with the experimental results. We demonstrated that the MPS-DBM was in quantitative agreement with the experimental data.
기포탑 반응기에서의 기체 체류량은 기포의 크기 분포 및 상승 속도와 밀접한 연관성을 갖는다. 따라서 많은 연구자들에 의하여 기포탑 반응기 내에 기포의 크기를 제어하기 위한 연구들이 진행되어 왔다. 본 연구에서는 스파져 이외의 영역에서도 기포의 거동을 제어하고 기체 체류량을 증진시키기 위하여 다단형 기포탑 반응기를 사용하였다. 특히, 3 종류의 서로 다른 크기의 반응기를 사용하여 다단 다공판이 기포의 유동 특성에 미치는 효과를 확인하였다. 나아가 개별 기포가 다공판을 통과하였을 때의 쪼개짐 빈도수 및 크기 분포 변화에 대하여 관찰함으로써 다공판의 영향에 대한 이해를 넓혔다. 또한 다양한 다공판 배치 형태에 따른 유동 특성을 관찰함으로써 다단형 기포탑 반응기에서의 다공판 설치에 대한 기준을 제시할 수 있었으며, 이를 바탕으로 높이 22 m, 직경 0.36 m의 벤치 스케일 다단형 기포탑 반응기를 제작하여 그 성능을 확인하였다.
Ac, dc and impulse dielectric strengths of $LN_2$ at 0.1MPa were investigated experimentally, referring to the behavior of thermally induced bubble, which might be generated at quenching condition of immerged-cooling superconducting devices. The experimental results show that the bubble shape under electric field stress depends significantly on the applied voltage waveform. With ac voltage, the breakdown voltage of $LN_2$ falls suddenly near to one of the saturated gas at the threshold heater power of boiling onset. In control to this, the reduction of impulse breakdown voltage with heater peter is gradual and the time to breakdown depends on the existence of thermal bubble. These breakdown characteristics can be explained satisfactorily by the bubble behavior under electric fields.
The one of the most important subject to develop a LPDi engine is to suppress the generation of bubble inside LPG direct injector. For the purpose of this, in this study, the analogy visualization injector to visualize the generation and behavior of bubble, is manufactured and the bubbling phenomenon and behaviors are visualized and studied. The bubble inside the injector is generated at injection hole and after rising by buoyancy, it disappear around the top of a nozzle. The number of bubble generated is little changed regardless of the lapse of time but it is increased remarkably as the temperature around the injector is increased. With injection, the temperature around the injector at which the bubble is generated in_cylinder is much lower than that without injection because the transient pressure drop of fuel by injection.
In the present study, a PIV measurement and image processing technique were applied in order to investigate the flow characteristics in the gas injected liquid bath. The circulation of liquid was induced by upward bubble flow. Due to the centrifugal force, the flow was well developed near both wall sides than in the center of a bath. The vortex flow irregularly repeated generation and disappearance which helped to accelerate the mixing process. The bubble rise velocity in the bottom region was relatively lower than in the upper region because the energy generated by bubbles' behavior in the region near the nozzle was almost converted into kinetic energy But bubble rise velocity increases with the increase of the axial distance since kinetic energy of rising bubbles is added to buoyancy force. In conclusion, the flow increased bubble rise velocity and the flow of the bottom region became more active.
직경이 0.152 m이고 높이가 3.5 m인 기-액 향류 흐름 기포탑에서 기포의 물성과 흐름의 거동을 고찰하고 진단하였다. 기체와 액체의 유속 그리고 기포의 분산형태(even, wall-side, central or asymmetric distribution)가 반응기 내부에서 기포의 크기, 빈도수, 상승속도와 체류량 등 기포특성에 미치는 영향을 이중 전기 저항 탐침법을 이용하여 측정 검토하였다. 기포의 크기, 빈도수와 체류량은 기체나 액체 유속의 증가에 따라 증가하였다. 기포의 상승속도는 기체 유속의 증가에 따라 증가하였지만, 액체 유속의 증가에 따라서는 감소하였다. 기포 크기 분포의 균일성이나 체류량은 기포 분산판에서 기포의 분산형태가 균일분포에서 벽면, 중앙 그리고 비대칭 분산으로 변화함에 따라 감소하였다. 기포의 체류량과 분포에 대한 균일성을 고려하면, 기포의 중앙 분산 형태가 비대칭 분산 형태보다는 유리하며, 벽면 분산형태분산보다는 좋지 않았다.
To analyze bubbles generated by an ABB (Air Bubble Barrier), we developed image processing procedure and statistical analysis method. Air was discharged from 5 mm nozzle as swarm form at the bottom of 1 m3 water tank. Flow rates of discharged air are ranged from 2 L/min to 20 L/min and these are corresponding to Reynolds number of 1766-17663. Rise velocity of bubble is extracted by using image process pretending intrusive method. Mean equivalent velocity was calculated using void fraction weighting factor. Bubble diameter is obtained and compared with correlations in the literature. Also, we present a correlation according to the result of this study. Mean velocity and mean diameter of bubbles increase with increasing gas Reynolds number. But these parameters show an asymptotic trend when they approach to high Reynolds number.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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