Abstract: R. Pal, S. Ganguly, S. De, S. Sarkar, A. Mukhopadhyay (2024)

In chemical industries, multiphase flows in a bubble column reactor are frequently observed. The nonlinearity associated with bubble hydrodynamics, such as bubble-bubble and bubble-liquid interactions, gives rise to complex spatiotemporal patterns with increased gas or liquid velocities, which are extremely difficult to model and predict. In the current study, we propose a new, computationally efficient recurrence-based approach involving the angular separation between suitably defined state vectors and implement it on the experimental multiphase flow variables. The experimental dataset that consists of image frames obtained using a high-speed imaging system is generated by varying air and water flow rates in a bubble column reactor setup. The recurrence plots using the new approach are compared with those derived from conventional recurrence, considering standard benchmark problems. Further, using the recurrence plots and recurrence quantification from the new recurrence methodology, we discover a transition from a high recurrence state to a complex regime with very low recurrence for an increase in airflow rate. Determinism exhibits a rise for the decrease in airflow rate. A sharp decline in determinism and laminarity, signifying the quick shift to complex dynamics, is more prominent for spatial recurrence than temporal recurrence, indicating that the rise in airflow rate significantly impacts the spatial location of bubbles. We identify three regimes that appeared as distinct clusters in the determinism-laminarity plane. The bubbly regime, characterized by high values of determinism and laminarity, is separated by an intermediate regime from the slug flow regime, which has low determinism and laminarity.

Please note: The abstracts of the bibliography database may underly other copyrights.

Ihr Browser versucht gerade eine Seite aus dem sogenannten Internet auszudrucken. Das Internet ist ein weltweites Netzwerk von Computern, das den Menschen ganz neue Möglichkeiten der Kommunikation bietet.

Da Politiker im Regelfall von neuen Dingen nichts verstehen, halten wir es für notwendig, sie davor zu schützen. Dies ist im beidseitigen Interesse, da unnötige Angstzustände bei Ihnen verhindert werden, ebenso wie es uns vor profilierungs- und machtsüchtigen Politikern schützt.

Sollten Sie der Meinung sein, dass Sie diese Internetseite dennoch sehen sollten, so können Sie jederzeit durch normalen Gebrauch eines Internetbrowsers darauf zugreifen. Dazu sind aber minimale Computerkenntnisse erforderlich. Sollten Sie diese nicht haben, vergessen Sie einfach dieses Internet und lassen uns in Ruhe.

Die Umgehung dieser Ausdrucksperre ist nach §95a UrhG verboten.

Mehr Informationen unter www.politiker-stopp.de.

A novel recurrence-based approach for investigating multiphase flow dynamics in bubble column reactors