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Analysis on chaotic nature of a pressurized spout-fluid bed by information theory based Shannon entropy

Authors


Abstract

Pressure fluctuation measurements were conducted in a pressurized spout-fluid bed of 100 mm in diameter with bed pressure up to 0.4 MPa. Information theory based Shannon entropy analysis of pressure fluctuation was developed to recognize chaotic nature of gas–solid flows. It was found that both Shannon entropy and Shannon entropy increment rate were pronounced with the flow patterns and transitions. Moreover, Shannon entropy increment rate could describe the change of chaotic nature with operating conditions. Increasing chaotic nature was observed with increasing fluidizing gas flow rate. When elevating bed pressure, stable flow regions became large and the chaotic nature was weakened.

Abstract

Des mesures de fluctuation de pression ont été effectuées dans un lit fluidisé jaillissant d'un diamètre de 100 mm soumis à une pression pouvant atteindre 0,4 MPa. Une théorie de l'information basée sur l'analyse de l'entropie de Shannon de la fluctuation de pression a été élaborée afin de reconnaître la nature chaotique des écoulements gaz-solide. Il a été découvert que l'entropie de Shannon et le taux d'accroissement de l'entropie de Shannon devenaient plus prononcés selon le modèle d'écoulement et les transitions. En outre, le taux d'accroissement de l'entropie de Shannon pouvait décrire le changement de la nature chaotique selon les conditions de fonctionnement. Un accroissement de la nature chaotique a été observé en augmentant le débit d'écoulement du gaz de fluidisation. Lors de l'élévation de la pression sur le lit, les zones à écoulement stable s'agrandissaient et la nature chaotique s'affaiblissait.

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