Combined PIV/PTV-Measurements for the Analysis of Bubble Interactions and Coalescence in a Turbulent Flow

Authors


Abstract

In order to allow more reliable modeling of coalescence processes in turbulent bubbly flows, detailed experiments in a double loop reactor were performed. Narrow and essentially monomodal bubble size distributions in the range of 2 to 4 mm were created. For simultaneous measurements of bubble size, bubble velocity and liquid velocity a combined system of PIV and PTV was developed and applied. It was possible to determine bubble size distributions and mean, as well as fluctuating velocities for both phases. The spatial changes of the bubble size distribution, due to the influence of bubble coalescence, was analyzed and coalescence rates were calculated.

Abstract

Afin d'améliorer la fiabilité de la modélisation des procédés de coalescence dans les écoulements bouillonnants turbulents, des expériences poussées ont été menées dans un réacteur à double boucle. Des distributions de taille des bulles étroites, essentiellement monodisperses, dans la gamme de 2 à 4 mm, ont été créées. Pour les mesures simultanées de la taille des bulles, de la vitesse des bulles et de la vitesse du liquide, on a mis au point et appliqué un système combiné de PIV et PTV. Il a été possible de déterminer les distributions de taille des bulles et la moyenne mais également les vitesses fluctuantes pour les deux phases. Les changements spatiaux de la distribution de la taille des bulles dus à l'influence de la coalescence des bulles ont été analysés et les vitesses de coalescence ont été calculées.

Ancillary