光ファイバープローブを用いた気泡計測の信頼性評価 Reliability of Fiber-Optic Probe Measurement for Evaluating Bubble Rise Characteristics

この論文にアクセスする

この論文をさがす

著者

抄録

気泡の上昇特性を光ファイバープローブにより測定した.プローブは光源側と検出側の伝送ラインおよび装置内に入る気泡接触用の光ファイバー3本から成り,それぞれ,クラッド径250µmのプラスチック製である.一対のプローブ各先端を適当な距離(~lmm)だけ鉛直軸方向にずらして,信号間に生じる時間差を検出することにより,気泡上昇速度の局所値を,また,それに各プローブの気相内滞留時間をかけることにより,局所気泡高さを測定・評価した.特に局所気泡高さ(弦長)は,高速度画像データに基づき評価した平均気泡上昇速度を用いた場合,すべての接触位置(水平方向)において妥当な値を示した.一方,プローブ信号のみを用いた場合,気泡上昇速度が過大評価される傾向があり,特にプローブが気泡中心線上最も外側を通過すると,画像より求めた値と比較して約5倍も大きく測定されるケースがある.その主な原因は,気泡変形による時間差の過小評価であることが画像より確認された.

The rise characteristics of bubbles, such as rise velocity and chord length, in a liquid are measured using fiber-optic probes. The optical probe consists of three plastic optical fibers of identical diameter, 250-µ m OD, of which one is used as the probe tip and the other two are used as transmitting lines of incident and reflected lights. A pair of probes with different vertical tip locations (by ~1 mm) is utilized to register the time difference resulting from the bubble rise as well as a pair of bubble-piercing times, or loosely, the bubble residence time. These two types of times and the inter-probe distance are, in turn, used to estimate the bubble rise characteristics. Combined with high-speed imaging, it is found that the chord length or local "bubble height" can be estimated with reasonable accuracy when using the average bubble rise velocity measured based on the image data. When only the probe data are utilized, however, the local bubble rise velocity is overestimated— under certain bubble-piercing conditions— by as much as fivefold. The main reason for this discrepancy is found to be bubble deformation, especially near the bubble edge, triggered by the bubble-probe incidence and prolonged during the piercing of the rising bubble by the probe tip.

収録刊行物

  • 化学工学論文集

    化学工学論文集 29(3), 333-338, 2003-05-20

    公益社団法人 化学工学会

参考文献:  10件中 1-10件 を表示

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10013410640
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    6596165
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
ページトップへ