Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Experimental study of the flow patterns two-phase mixture gas-liquid in the shellside model of the heat exchanger

Daniel Spadło

Abstract

In the thesis was presented the describe of flow pattern the two-phase mixture gas-liquid during to flow crisscross to the tubes bungle of heat exchanger type shell-tubes. The flow of the process streams through to the model of space between the tubes was carried out in a counter-current flow its mean that liquid is moved vertically downwards, bur the stream of gas vertically upwards. For the study, it was built model of space between the tubes in the heat exchanger type -shell and tube. He took the form of a cuboid made from PMMA. The space between tubes are arranged in an equilateral triangle configuration. The tubes were made from polypropylene. The research of structures involved in making pictures of flow mixture liquid-gas and later analysis of it. Flow of the phase gas or liquid, has been implemented in different previously established values. In the pictures were analyzed for example: content of both phases, the size and shape of the gas bubbles and different types of turbulence and flow pulsations of mixture. Additional analysis was to measure the largest gas bubbles on the previously designated area. This measurement allowed for better showing the characteristics properties of the analyzing structure and scope of their occurrence. After analyzing the photos, documentation was indicated four flow structure: bubble, temporarily-plug, transient and froth. The transient structure occurred only in the two largest volume’s streams of water. The names of these structures have been proposed by the author, because the observed structure had the characteristics properties of two different structures which were follows behind one by one. In the next stage of the analysis, was created the flow pattern map. This graph clearly shows the areas and limits of occurring flow pattern the two-phase mixture. The last stage of the thesis was connected with the creation of final conclusions and to determine the role of a stream of flowing water and compared the structures, which occurred during the different flows.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Daniel Spadło (FCEMP) Daniel Spadło,, Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP)
Title in Polish
Badania eksperymentalne struktur przepływu dwufazowego ciecz-gaz w modelu przestrzeni międzyrurowej wymiennika ciepła
Supervisor
Sławomir Alabrudziński (FCEMP/IMEn) Sławomir Alabrudziński,, Institute of Mechanical Engineering (FCEMP/IMEn)Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP)
Certifying unit
Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP)
Affiliation unit
Institute of Mechanical Engineering (FCEMP/IMEn)
Study subject / specialization
, Mechanika i Budowa Maszyn
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
12-02-2016
Issue date (year)
2016
Reviewers
Sławomir Alabrudziński (FCEMP/IMEn) Sławomir Alabrudziński,, Institute of Mechanical Engineering (FCEMP/IMEn)Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP) Przemysław Trzciński (FCEMP/IMEn) Przemysław Trzciński,, Institute of Mechanical Engineering (FCEMP/IMEn)Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP)
Keywords in Polish
struktura przepływu, przepływ dwufazowy, pęcherz gazu, mapa przepływu dwufazowego, wymiennik ciepła
Keywords in English
flow patterns, two- phase flow, flow pattern map,gas bubbles, heat exchanger
Abstract in Polish
W pracy przedstawiono opis struktur mieszaniny dwufazowej ciecz-gaz podczas przepływu poprzecznie do pęku rur płaszczowo-rurowego wymiennika ciepła. Przepływ strumieni procesowych przez model przestrzeni międzyrurowej realizowany był w układzie przeciwprądowym czyli strumień cieczy poruszał się pionowo w dół, a strumień gazu pionowo w górę. Na potrzeby badań został zbudowany model przestrzeni międzyrurowej płaszczowo-rurowego wymiennika ciepła. Przyjął on formę prostopadłościanu zbudowanego z tworzywa sztucznego PMMA. Rurki przestrzeni międzyrurowej zostały ułożone w układzie trójkąta równobocznego. Rurki te wykonane były z polipropylenu. Badania struktur polegały na wykonaniu zdjęć przepływu mieszaniny ciecz-gaz oraz późniejszej ich analizie. Przepływ fazy gazowej jak i ciekłej realizowany był w różnych, wcześniej założonych wartościach. Na zdjęciach analizowano m.in.: udział obydwu faz, wielkość i kształt pęcherzy gazu oraz różnego typu zawirowania i pulsacje przepływu mieszaniny. Dodatkową analizą był pomiar największych pęcherzy gazu na wcześniej wyznaczonym obszarze. Pomiar ten pozwolił na lepsze zobrazowanie charakterystycznych cech występującej struktury oraz zakresów ich występowania. Po analizie dokumentacji zdjęciowej zidentyfikowano cztery struktury przepływu: pęcherzykowa, przejściowo-korkowa, przejściowa i pianowa z czego struktura przejściowa wystąpiła jedynie w dwóch największych badanych strumieniach objętościowych wody. Nazwy tych struktur zostały zaproponowane przez autora ponieważ zaobserwowane struktury posiadały cechy charakterystyczne dla dwóch różnych następujących po sobie. W kolejnym etapie analizy, została stworzona mapa struktur przepływu. Wykres ten wyraźnie ukazuje obszary oraz granice występowania poszczególnych struktur przepływu mieszaniny dwufazowej. Ostatni etap realizacji pracy polegał na sformułowaniu wniosków końcowych oraz na określeniu roli strumienia przepływającej wody i porównaniu struktur, które wystąpiły podczas jego różnych przepływów.
File
  • File: 1
    253671_praca_dyplomowa.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 8176

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT4bb4a276052f4893b927b3ec22119661/
URN
urn:pw-repo:WUT4bb4a276052f4893b927b3ec22119661

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page