1. IntroductionThe performance of m

1. Introduction
The performance of multiphase reactors is affected by the flow regime and the quality of the gas distribution (Briens et al., 1997). The prediction of regime transition velocities Utrans in multiphase reactors (bubble columns, fluidized beds, etc.) is very important for their design and scale-up as well as effective operation. The rates of heat and mass transfer as well as mixing and conversion are quite different in the main hydrodynamic regimes. It is essential to know the range of physical properties and operating parameters over which the main flow regimes prevail. For instance, Ajbar et al. (2009) argue that it is often desirable to operate the bubble columns in the homogeneous regime and thus it is essential to identify precisely its boundaries. Chen et al. (1994) studied carefully the flow structure in a three-dimensional bubble column and three-phase fluidized bed. The authors documented the existence of various flow regimes and sub-regimes. In addition to their study, Olmos et al. (2003a) provided an evidence for the existence of both first and second transition sub-regimes.

The main transition velocities are associated with flow instabilities. Jackson (1963) was one of the first researchers who studied the stability of the state of uniform fluidization. Batchelor (1988) has developed a new theory of the instability of a uniform fluidized bed. Shnip et al. (1992) established criteria for the transition from the homogeneous to the heterogeneous regime in two-dimensional bubble column reactors. León-Becerril and Liné (2001), Joshi et al. (2001) and Bhole and Joshi (2005) studied also the hydrodynamic stability of multiphase reactors. Monahan and Fox (2007) applied the linear stability analysis to air-water bubble columns. The theory of linear stability was used by Bhole and Joshi (2005) for identifying the transition velocity. In addition, Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations (Olmos et al., 2003b, Monahan et al., 2005 and Simmonet et al., 2008) have been also performed.

The survey of the vast literature devoted to flow regime identification in multiphase reactors reveals still serious gaps which encourage further research in this area. There is at present no reliable method for identification of the boundaries of the main flow regimes in industrial multiphase reactors. Even well-designed reactors encounter gas maldistribution problems as the distributor becomes plugged.

The topic of flow regime identification has been actively investigated in the past 50 years. Anderson and Quinn (1970) studied the presence of trace contaminants on flow regime transitions. An interesting identification of the onset of the transition flow regime in bubble columns was presented by Deckwer et al. (1973). The authors reported that in the UG range from 0.0024 to 0.062 m/s, zones of different liquid mixing exist. The backmixing in the upper zone of the column is about twice that in the lower zone of the column. At UG=0.062 m/s the splitting into two mixing zones disappears again and it can be observed a single axial dispersion coefficient for the whole bubble bed. The point of separation lies approximately in the middle of the bubble bed.

The topic of flow regime identification is still very interesting for the researchers. For instance, the effect of bubble column dimensions on flow regime transition has been researched by Ruzicka et al. (2001a). Ruzicka et al. (2003, 2008) investigated the effect of viscosity on homogeneous-heterogeneous flow regime transition and the effect of surfactant on homogeneous regime stability in a bubble column. Mota et al. (2011) studied the effect of spent grains on the flow regime transition in a bubble column. Mena et al. (2005) studied the effect of solids on the homogeneous-heterogeneous transition in bubble columns. Ribeiro and Mewes (2007) investigated the influence of electrolytes on regime transition in bubble columns. Ruthiya et al. (2005) detected the flow regime transitions in slurry bubble columns based on pressure fluctuations. In the past five years, in the field of bubble columns many new papers (Hur et al., 2013, Mota et al., 2011 and Nedeltchev et al., 2011; Nedeltchev and Shaikh, 2013, Shaikh and Al-Dahhan, 2013, Şal et al., 2013 and Shiea et al., 2013) have been published.

Numerous methods for flow regime identification in multiphase reactors have been proposed in the literature. An overview of the methods applied to different signals measured in bubble columns has been presented by Shaikh and Al-Dahhan (2007) and Nedeltchev and Shaikh (2013). Most of the methods are standard (for instance, statistical analysis or drift flux analysis). Several modern methods (fractal analysis, spectral analysis, nonlinear chaos analysis and wavelet analysis) have been used in bubble columns. Briens and Ellis (2005) applied simultaneously most of these methods to three-phase fluidized bed systems. Fraguío et al. (2007) classified the flow regimes in three-phase fluidized beds on the basis of radioactive particle tracking experiments.

Statistical methods have been used by Vial et al. (2000) and Gourich et al. (2006). Fractal analysis (Fan et al., 1993) and wavelet analysis (Ellis et al., 2003 and Lu and Li, 1999) have been proposed to describe the dynamic behavior of two-phase flow successfully. Drahoš et al. (1992) used Hurst’s analysis to discriminate between flow regimes in a gas–liquid bubble column. Briens et al. (1997) applied also Hurst’s analysis to detect the minimum fluidization velocity and gas maldistribution in fluidized beds. Spectral analysis (Ajbar et al., 2009) has been also used for flow regime identification. Bakshi et al. (1995) used multi-resolution methods for analysis of flow in bubble columns. Briongos et al. (2006) applied phase space structure and multiresolution analysis to study the gas–solid fluidized bed hydrodynamics. Decoupling methods have been also applied to pressure fluctuations in gas-fluidized beds (Zhang et al., 2010).

The nonlinear chaos analysis has been applied extensively for flow regime identification in gas–solid flows (Daw et al., 1990), fluidized beds (Bai et al., 1997, Ellis et al., 2003, Marzocchella et al., 1997 and Van den Bleek and Schouten, 1993) and bubble columns (Ajbar et al., 2009, Cassanello et al., 2001, Kikuchi et al., 1997, Letzel et al., 1997, Lin et al., 2001, Nedeltchev et al., 2003 and Nedeltchev et al., 2006). It is worth noting that Van der Schaaf et al. (2004) have shown that a similarity between chaos analysis and frequency analysis exists. In other words, a direct relationship exists between Kolmogorov entropy and power spectral density of pressure drop fluctuations in a fluidized bed.

Lin et al. (2001) extracted both a metric entropy and mutual information from differential pressure fluctuations measured in a bubble column in order to identify the main flow regimes. However, the flow regime identification based on these parameters was not very clear.

Another interesting new method for flow regime identification is based on the Shannon entropy (Zhong et al., 2009). The larger Shannon entropy corresponds to higher disorder in the system. This implies more complex and chaotic nature resulting in turbulent motion of the gas or particles, gas–solid or gas–liquid intensive interactions, flow instability, etc. The Shannon entropy is a measure of the degree of indeterminacy in a certain system. Based on the Shannon entropy, Zhong et al. (2009) identified the boundaries of five different flow patterns in a pressurized spout-fluid bed. Kang et al. (1999) used the Shannon entropy of pressure fluctuations to detect the flow pattern transitions in three-phase fluidized beds.

In the field of gas–solid fluidized beds, a promising method was developed by Gómez-Hernández et al. (2014). The authors performed a wide band energy analysis of fluidized bed pressure fluctuation signals using a new frequency division method. Recent methods on flow regime identification in gas–solid fluidized beds have been published by Tamadondar et al. (2012), Saayman et al. (2013), Jaiboon et al. (2013), Llop et al. (2015) and Zhu et al. (2013). The first research team used particle trajectories to determine the boundaries of the fluidization regimes. Saayman et al. (2013) used a fast X-ray tomography for the quantification of the main fluidization regimes. Makkawi and Wright (2002) characterized the fluidization regimes by means of electrical capacitance tomography. Kuwagi et al. (2014) proposed a three-dimensional flow regime map for fluidization analyses. Babaei et al. (2012) and Llop et al. (2015) characterized the main flow regimes in fluidized beds on the basis of recurrence plots. Babaei et al. (2013) monitored the fluidized bed hydrodynamics using recurrence quantification analysis. Chalermsinsuwan et al., 2014a and Chalermsinsuwan et al., 2014b provided a revised fluidization regime characterization in high solid particle concentration circulating fluidized bed reactor. Zhu et al. (2013) identified the flow structures and regime transitions in gas–solid fluidized beds through a new moment analysis method called moment consistency data processing method. De Martín et al. (2011) detected the regime transitions in gas–solid fluidized beds based on low frequency accelerometry signals. Briongos and Soler (2004) used the free bed surface fluctuations in a fluidized bed for flow regime identification. Abbasi et al. (2010) used vibration signature analysis for nonintrusive characterization of fluidized bed hydrodynamics.

1.1. Importance of pressure fluctuations for flow regime identification

In the past 20 years, the nonlinear analysis of pressure fluctuations has been used by different research groups (Bai et al., 1997, Johnsson et al., 2000, Llauró and Llop, 2006, Llop et al., 2015, Llop et al., 2012 and Zijerveld et al., 1998) for both characterization and classification of fluidization regimes. Tahmasebpou

Results (Thai) 1:

1. บทนำประสิทธิภาพของเตาปฏิกรณ์ multiphase ได้รับผลกระทบ โดยระบอบการไหลและคุณภาพของการกระจายก๊าซ (Briens และ al., 1997) ทำนายของตะกอนการเปลี่ยนระบอบการปกครอง Utrans ในเตาปฏิกรณ์ multiphase (คอลัมน์ฟอง เตียง fluidized ฯลฯ) มีความสำคัญสำหรับการออกแบบของพวกเขามาก และขนาดสายและการดำเนินงานมีประสิทธิภาพ ราคาของความร้อน และถ่ายโอนมวลรวมทั้งผสม และแปลงในระบอบ hydrodynamic หลักได้ จึงจำเป็นต้องทราบช่วงของคุณสมบัติทางกายภาพและพารามิเตอร์ปฏิบัติที่ระบอบกระแสหลักเหนือกว่า เช่น Ajbar et al. (2009) โต้แย้งว่า มักจะต้องมีคอลัมน์ฟองในระบอบเหมือน และดังนั้น จึงจำเป็นต้องระบุชัดเจนของขอบเขต เฉินและ al. (1994) ศึกษาโครงสร้างกระแสในคอลัมน์ฟองสามมิติและเบด fluidized 3 เฟสอย่างระมัดระวัง ผู้เขียนเอกสารการดำรงอยู่ของระบอบกระแสและระบอบย่อยต่าง ๆ นอกจากนักศึกษา Olmos et al. (2003a) ให้เป็นหลักฐานในการดำรงอยู่ของทั้งสองระบอบย่อยเปลี่ยน และสองตะกอนเปลี่ยนหลักเกี่ยวข้องกับกระแส instabilities Jackson (1963) เป็นหนึ่งในนักวิจัยแรกที่ศึกษาความมั่นคงของรัฐสม่ำเสมอฟลู แบทเชเลอร์ (1988) ได้พัฒนาทฤษฎีใหม่ของความไม่แน่นอนของเตียง fluidized สม่ำเสมอ Shnip et al. (1992) สร้างเกณฑ์สำหรับการเปลี่ยนจากที่เหมือนกับระบบการปกครองที่แตกต่างกันในสองฟองเตาปฏิกรณ์คอลัมน์ แคว้น Becerril และ Liné (2001), Joshi et al. (2001) และ Bhole และ Joshi (2005) ศึกษายังมั่นคง hydrodynamic ของเตาปฏิกรณ์ multiphase Monahan และฟ็อกซ์ (2007) ใช้การวิเคราะห์เชิงเส้นเสถียรภาพกับคอลัมน์ฟองอากาศน้ำ ทฤษฎีเสถียรภาพเชิงเส้นถูกใช้โดย Bhole Joshi (2005) สำหรับการระบุความเร็วการเปลี่ยนแปลง นอกจากนี้ จำลองพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (CFD) (al. et Olmos, 2003b, Monahan et al., 2005 และ Simmonet et al., 2008) แล้วยังทำการสำรวจวรรณกรรมมากมายทุ่มเทเพื่อกระแสรหัสระบอบในเตาปฏิกรณ์ multiphase แสดงถึงช่องว่างยังคงรุนแรงซึ่งสนับสนุนการวิจัยเพิ่มเติมในพื้นที่นี้ มีอยู่ในปัจจุบันไม่มีวิธีที่เชื่อถือได้สำหรับการระบุขอบเขตของระบอบกระแสหลักในเตาปฏิกรณ์ multiphase อุตสาหกรรม เตาปฏิกรณ์แห่งแม้พบปัญหาแก๊ส maldistribution เป็นผู้จัดจำหน่ายจะต่อสอบสวนหัวข้อรหัสกระแสระบอบการปกครองในอดีต 50 ปีอย่างแข็งขัน แอนเดอร์สันและควินน์ (1970) ศึกษาของสารปนเปื้อนติดตามในขั้นตอนการเปลี่ยนระบอบการปกครอง รหัสที่น่าสนใจของของระบอบกระแสเปลี่ยนแปลงในคอลัมน์ฟองถูกนำเสนอโดย Deckwer et al. (1973) ผู้เขียนรายงานว่า ในยูจีช่วงนั้นจาก 0.0024 0.062 m/s ของผสมของเหลวต่าง ๆ มีอยู่ Backmixing ในโซนด้านบนของคอลัมน์เกี่ยวกับสองที่ในโซนล่างของคอลัมน์ได้ ที่ยูจี = 0.062 m/s แบ่งออกเป็นสองโซนผสมหายไปอีกครั้ง และมันจะสังเกตได้จากสัมประสิทธิ์การกระจายตัวตามแนวแกนเดียวเตียงทั้งฟอง แยกจุดอยู่ประมาณกลางนอนฟองหัวข้อรหัสกระแสระบอบการปกครองยังคงเป็นน่าสนใจมากสำหรับนักวิจัย ตัวอย่าง ผลของขนาดคอลัมน์ฟองไหลเปลี่ยนระบอบการปกครองมีการทำวิจัยโดย Ruzicka et al. (2001a) Ruzicka et al. (2003, 2008) ตรวจสอบผลของความหนืดในกระแสเหมือนบริการเปลี่ยนระบอบการปกครองและผลของ surfactant ความมั่นคงของระบอบการปกครองเหมือนในคอลัมน์ฟอง Mota et al. (2011) ศึกษาผลของธัญพืชที่ใช้จ่ายในการเปลี่ยนแปลงระบอบการปกครองลำดับในคอลัมน์ฟอง ภูมิภาคและ al. (2005) ศึกษาผลของของแข็งเปลี่ยนเป็นเนื้อเดียวกันแตกต่างกันในคอลัมน์ฟอง Ribeiro และ Mewes (2007) ตรวจสอบอิทธิพลของไลต์ในการเปลี่ยนแปลงระบอบการปกครองในคอลัมน์ฟอง Ruthiya et al. (2005) ตรวจพบการเปลี่ยนระบอบการปกครองลำดับในคอลัมน์ฟองสารละลายตามความผันผวนของความดัน ในห้าปีที่ผ่านมา ในคอลัมน์ฟองในเอกสารใหม่ (Hur et al., 2013, Mota et al., 2011 และ Nedeltchev et al., 2011 Nedeltchev และอัลกุรอาน 2013 อัลกุรอานและอัล-Dahhan, 2013, Şal et al., 2013 และ Shiea et al., 2013) ได้รับการเผยแพร่วิธีต่าง ๆ สำหรับรหัสระบอบกระแสในเตาปฏิกรณ์ multiphase ได้รับการเสนอชื่อในวรรณคดี ภาพรวมของวิธีการที่ใช้กับสัญญาณต่าง ๆ ที่วัดในคอลัมน์ฟองได้ถูกนำเสนอ โดยอัลกุรอาน และอัล-Dahhan (2007) และ Nedeltchev และอัลกุรอาน (2013) ส่วนใหญ่วิธีการเป็นมาตรฐาน (สำหรับตัวอย่าง การวิเคราะห์ทางสถิติ หรือดริฟท์ไหลวิเคราะห์) มีการใช้หลายวิธีที่ทันสมัย (แฟร็กทัลวิเคราะห์ วิเคราะห์สเปกตรัม chaos ไม่เชิงเส้นการวิเคราะห์ และการวิเคราะห์ wavelet) ในคอลัมน์ฟอง Briens และเอลลิส (2005) ใช้กันมากที่สุดวิธีเบด fluidized 3 เฟสระบบ Fraguío et al. (2007) จัดระบอบกระแสในเตียง fluidized 3 เฟสโดยใช้อนุภาคกัมมันตรังสีที่ติดตามทดลองมีการใช้วิธีทางสถิติ โดยคอนแทค et al. (2000) และ Gourich et al. (2006) วิเคราะห์แฟร็กทัล (พัดลมร้อยเอ็ด al., 1993) และวิเคราะห์ wavelet (Ellis et al., 2003 และลู และ Li, 1999) ได้รับการเสนอชื่อเพื่ออธิบายลักษณะการทำงานแบบไดนามิกของกระแส two-phase เสร็จเรียบร้อย Drahoš et al. (1992) ใช้วิเคราะห์ของ Hurst ถือพรรคถือพวกระหว่างระบอบกระแสในคอลัมน์ฟองก๊าซของเหลว Briens et al. (1997) นอกจากนี้ยังใช้ของ Hurst วิเคราะห์เพื่อตรวจหาการฟลูต่ำสุดความเร็วและก๊าซ maldistribution ในเตียง fluidized ใช้วิเคราะห์สเปกตรัม (Ajbar et al., 2009) สำหรับรหัสระบอบไหลยัง สนามร้อยเอ็ด al. (1995) ใช้แก้ปัญหาหลายวิธีสำหรับการวิเคราะห์ของไหลในคอลัมน์ฟอง Briongos et al. (2006) ใช้ระยะพื้นที่ multiresolution และโครงสร้างการวิเคราะห์ศึกษาศาสต์เบด fluidized ก๊าซของแข็ง ใช้วิธีการ decoupling กับความผันผวนของความดันในเตียง fluidized ก๊าซ (Zhang et al., 2010) นอกจากนี้วุ่นวายไม่เชิงเส้นการวิเคราะห์ได้ถูกใช้อย่างกว้างขวางสำหรับรหัสระบอบการไหลในกระแสก๊าซของแข็ง (โอร้อยเอ็ด al., 1990), fluidized เตียง (ไบและ al., 1997, Ellis et al., 2003, Marzocchella และ al., 1997 และ Bleek เดน และสโคเท น 1993) และคอลัมน์ฟอง (Ajbar et al., 2009, Cassanello และ al., 2001 คิคุจิและ al., 1997, Letzel และ al., 1997, Lin et al , 2001, Nedeltchev และ al., 2003 และ Nedeltchev และ al., 2006) ได้เร็ว ๆ นี้ว่า Van der Schaaf et al. (2004) ได้แสดงให้เห็นว่า มีความคล้ายคลึงกันระหว่างความวุ่นวายการวิเคราะห์และการวิเคราะห์ความถี่ ในคำอื่น ๆ ความสัมพันธ์โดยตรงอยู่ระหว่างฟเอนโทรปีและพลังงานสเปกตรัมความหนาแน่นของการดันขึ้นลงปล่อยในเบด fluidizedLin et al. (2001) แยกเอนโทรปีที่วัดและข้อมูลร่วมกันจากความผันผวนของความดันที่วัดในคอลัมน์ฟองเพื่อระบุระบอบกระแสหลัก อย่างไรก็ตาม รหัสระบอบไหลตามพารามิเตอร์เหล่านี้ได้ไม่ชัดเจนมากอื่นสนใจวิธีการใหม่สำหรับรหัสระบอบการไหลจะขึ้นอยู่กับเอนโทรปีแชนนอน (จงร้อยเอ็ด al., 2009) เอนโทรปีของแชนนอนใหญ่ตรงกับโรคที่สูงขึ้นในระบบ นี้หมายถึงเพิ่มเติมซับซ้อน และวุ่นวายธรรมชาติเกิดเคลื่อนไหวปั่นป่วนของก๊าซหรืออนุภาค ก๊าซของแข็ง หรือก๊าซของเหลวเข้มข้นโต้ ลำดับความไม่แน่นอน เป็นต้น เอนโทรปีของแชนนอนเป็นการวัดระดับของ indeterminacy ในบางระบบ ตามเอนโทรปีของแชนนอน จงร้อยเอ็ด al. (2009) ระบุขอบเขตของกระแสแตกต่างรูปแบบที่ห้าในเตียงน้ำพวยทางหนี Kang et al. (1999) ใช้เอนโทรปีของแชนนอนของความผันผวนของความดันการเปลี่ยนรูปแบบการไหลในเตียง fluidized 3 เฟสIn the field of gas–solid fluidized beds, a promising method was developed by Gómez-Hernández et al. (2014). The authors performed a wide band energy analysis of fluidized bed pressure fluctuation signals using a new frequency division method. Recent methods on flow regime identification in gas–solid fluidized beds have been published by Tamadondar et al. (2012), Saayman et al. (2013), Jaiboon et al. (2013), Llop et al. (2015) and Zhu et al. (2013). The first research team used particle trajectories to determine the boundaries of the fluidization regimes. Saayman et al. (2013) used a fast X-ray tomography for the quantification of the main fluidization regimes. Makkawi and Wright (2002) characterized the fluidization regimes by means of electrical capacitance tomography. Kuwagi et al. (2014) proposed a three-dimensional flow regime map for fluidization analyses. Babaei et al. (2012) and Llop et al. (2015) characterized the main flow regimes in fluidized beds on the basis of recurrence plots. Babaei et al. (2013) monitored the fluidized bed hydrodynamics using recurrence quantification analysis. Chalermsinsuwan et al., 2014a and Chalermsinsuwan et al., 2014b provided a revised fluidization regime characterization in high solid particle concentration circulating fluidized bed reactor. Zhu et al. (2013) identified the flow structures and regime transitions in gas–solid fluidized beds through a new moment analysis method called moment consistency data processing method. De Martín et al. (2011) detected the regime transitions in gas–solid fluidized beds based on low frequency accelerometry signals. Briongos and Soler (2004) used the free bed surface fluctuations in a fluidized bed for flow regime identification. Abbasi et al. (2010) used vibration signature analysis for nonintrusive characterization of fluidized bed hydrodynamics.1.1. ความสำคัญของความผันผวนของแรงดันกระแสระบอบรหัสใน 20 ปี วิเคราะห์ไม่เชิงเส้นของความผันผวนของความดันที่มีการใช้กลุ่มวิจัยต่าง ๆ (ไบและ al., 1997, Johnsson และ al., 2000, Llauró และ Llop, 2006, Llop et al., 2015, Llop et al., 2012 และ Zijerveld และ al., 1998) การจำแนกและจัดประเภทของระบอบฟลู Tahmasebpou

Results (Thai) 2:

1.
บทนำประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์มัลติรับผลกระทบจากการไหลของระบอบการปกครองและคุณภาพของการจัดจำหน่ายก๊าซ(Briens et al., 1997) การคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงระบอบการปกครองของความเร็ว Utrans ในเครื่องปฏิกรณ์มัลติ (คอลัมน์ฟองเตียง fluidized ฯลฯ ) เป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับการออกแบบของพวกเขาและระดับขึ้นเช่นเดียวกับการดำเนินงานที่มีประสิทธิภาพ อัตราการถ่ายเทความร้อนและมวลเช่นเดียวกับการผสมและการแปลงจะค่อนข้างแตกต่างกันในระบอบอุทกพลศาสตร์หลัก มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะรู้ว่าช่วงของคุณสมบัติทางกายภาพและพารามิเตอร์ปฏิบัติการซึ่งระบอบการปกครองหลักเหนือกว่าการไหล ยกตัวอย่างเช่น Ajbar et al, (2009) ยืนยันว่ามันมักจะเป็นที่น่าพอใจในการทำงานคอลัมน์ฟองในระบอบการปกครองที่เป็นเนื้อเดียวกันและทำให้มันเป็นสิ่งสำคัญในการระบุขอบเขตของมันได้อย่างแม่นยำ เฉินและอัล (1994) การศึกษาอย่างรอบคอบโครงสร้างการไหลในคอลัมน์ฟองสามมิติและสามเฟสเตียง fluidized ผู้เขียนเอกสารการดำรงอยู่ของระบอบการไหลต่างๆและระบบย่อย นอกจากนี้จากการศึกษาของพวกเขา Olmos et al, (2003a) ให้หลักฐานการมีอยู่ของทั้งสองการเปลี่ยนแปลงครั้งแรกและครั้งที่สองย่อยระบอบการปกครองที่. ความเร็วการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับความไม่เสถียรไหล แจ็คสัน (1963) เป็นหนึ่งในนักวิจัยคนแรกที่ศึกษาความมั่นคงของรัฐในการไหลเครื่องแบบ Batchelor (1988) ได้มีการพัฒนาทฤษฎีใหม่ของความไม่แน่นอนของเตียง fluidized เครื่องแบบ Shnip et al, (1992) กำหนดหลักเกณฑ์สำหรับการเปลี่ยนแปลงจากที่เป็นเนื้อเดียวกันกับระบอบการปกครองที่แตกต่างกันในเครื่องปฏิกรณ์คอลัมน์ฟองสองมิติ เลออน-Becerril และสาย (2001), Joshi et al, (2001) และ Bhole และ Joshi (2005) ศึกษาความมั่นคงอุทกพลศาสตร์ของเครื่องปฏิกรณ์มัลติ Monahan และฟ็อกซ์ (2007) ที่ใช้การวิเคราะห์เสถียรภาพเชิงเส้นที่จะอากาศน้ำคอลัมน์ฟอง ทฤษฎีของความมั่นคงเชิงเส้นโดยใช้ Bhole และ Joshi (2005) สำหรับการระบุความเร็วการเปลี่ยนแปลง นอกจากนี้การคำนวณพลศาสตร์ของไหล (CFD) การจำลอง (Olmos et al., 2003b, Monahan et al., 2005 และ Simmonet et al., 2008) ยังได้รับการดำเนินการ. สำรวจวรรณกรรมมากมายที่อุทิศให้กับการไหลของการระบุระบอบการปกครองในมัลติ เครื่องปฏิกรณ์ยังคงแสดงให้เห็นช่องว่างที่ร้ายแรงที่สนับสนุนการวิจัยต่อไปในพื้นที่นี้ นอกจากนี้ในปัจจุบันยังไม่มีวิธีการที่เชื่อถือได้สำหรับการระบุขอบเขตของระบอบการไหลหลักในเครื่องปฏิกรณ์มัลติอุตสาหกรรม แม้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ออกแบบอย่างดีพบปัญหาก๊าซ maldistribution เป็นผู้จัดจำหน่ายจะกลายเป็นเสียบ. หัวข้อระบอบการปกครองของประชาชนการไหลที่ได้รับการตรวจสอบอย่างแข็งขันในอดีตที่ผ่านมา 50 ปี แอนเดอควินน์ (1970) ศึกษาการปรากฏตัวของสารปนเปื้อนในร่องรอยการเปลี่ยนระบอบการปกครองการไหล บัตรประจำตัวที่น่าสนใจของการโจมตีของการเปลี่ยนแปลงระบอบการปกครองของการไหลในคอลัมน์ฟองถูกนำเสนอโดย Deckwer et al, (1973) ผู้เขียนรายงานว่าในช่วง UG 0.0024-0.062 m / s โซนของของเหลวผสมที่แตกต่างกันอยู่ backmixing ในโซนบนของคอลัมน์เป็นเรื่องเกี่ยวกับสองเท่าในโซนล่างของคอลัมน์ ที่ UG = 0.062 m / s แยกออกเป็นสองโซนผสมจะหายไปอีกครั้งและมันสามารถสังเกตได้ค่าสัมประสิทธิ์การกระจายตัวตามแนวแกนเดียวสำหรับเตียงทั้งฟอง จุดแยกอยู่ประมาณในช่วงกลางของเตียงฟอง. หัวข้อระบอบการปกครองของประชาชนไหลยังคงเป็นที่น่าสนใจมากสำหรับนักวิจัย ยกตัวอย่างเช่นผลของขนาดคอลัมน์ฟองในการเปลี่ยนแปลงระบอบการปกครองการไหลได้รับการวิจัยโดย Ruzicka et al, (2001a) Ruzicka et al, (2003, 2008) การตรวจสอบผลกระทบของความหนืดในการเปลี่ยนแปลงระบอบการปกครองการไหลเป็นเนื้อเดียวกัน-ต่างกันและผลกระทบของการลดแรงตึงผิวต่อเสถียรภาพระบอบการปกครองที่เป็นเนื้อเดียวกันในคอลัมน์ฟอง Mota et al, (2011) ศึกษาผลของเมล็ดที่ใช้ในระบบการปกครองการเปลี่ยนแปลงการไหลในคอลัมน์ฟอง Mena et al, (2005) ศึกษาผลของของแข็งในการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกันเป็นเนื้อเดียวกัน-ในคอลัมน์ฟอง แบร์โตและ Mewes (2007) การตรวจสอบอิทธิพลของอิเล็กโทรไลในการเปลี่ยนแปลงระบอบการปกครองในคอลัมน์ฟอง Ruthiya et al, (2005) ตรวจพบการเปลี่ยนระบอบการปกครองการไหลในคอลัมน์ฟองสารละลายขึ้นอยู่กับความผันผวนของความดัน ในอดีตห้าปีที่ผ่านมาในเขตของคอลัมน์ฟองเอกสารใหม่จำนวนมาก (เฮอร์ et al, 2013 Mota et al, 2011 และ Nedeltchev et al, 2011;... Nedeltchev และเชค 2013 อีกฮ์และอัล Dahhan 2013 พะยอม et al., 2013 และ Shiea et al., 2013) ได้รับการตีพิมพ์. วิธีการต่าง ๆ นานาสำหรับการระบุการไหลในเครื่องปฏิกรณ์มัลติได้รับการเสนอในวรรณคดี ภาพรวมของวิธีการที่นำไปใช้กับสัญญาณที่แตกต่างกันที่วัดได้ในคอลัมน์ฟองได้รับการเสนอโดยเชคและอัล Dahhan (2007) และ Nedeltchev และเชค (2013) ส่วนใหญ่เป็นวิธีการที่เป็นมาตรฐาน (เช่นการวิเคราะห์ทางสถิติหรือการวิเคราะห์การไหลของดริฟท์) วิธีการที่ทันสมัยหลาย (วิเคราะห์เศษส่วน, การวิเคราะห์สเปกตรัมการวิเคราะห์ความวุ่นวายไม่เป็นเชิงเส้นและการวิเคราะห์เวฟ) มีการใช้ในคอลัมน์ฟอง Briens และเอลลิส (2005) นำมาใช้พร้อมกันมากที่สุดของวิธีการเหล่านี้จะสามเฟสระบบเตียง fluidized Fraguío et al, (2007) จัดระบอบการไหลในเตียง fluidized สามเฟสบนพื้นฐานของการทดลองการติดตามอนุภาคกัมมันตรังสี. วิธีการทางสถิติมีการใช้ขวด et al, (2000) และ Gourich et al, (2006) การวิเคราะห์เศษส่วน (Fan et al., 1993) และการวิเคราะห์เวฟ (เอลลิส et al., 2003 และลูและหลี่, 1999) ได้รับการเสนอเพื่ออธิบายพฤติกรรมแบบไดนามิกของการไหลสองเฟสที่ประสบความสำเร็จ Drahoš et al, (1992) ที่ใช้ในการวิเคราะห์เฮิร์สต์ที่จะแยกแยะระหว่างความเข้มข้นของการไหลในคอลัมน์ฟองก๊าซของเหลว Briens et al, (1997) ยังใช้การวิเคราะห์เฮิรสท์ในการตรวจสอบความเร็วไหลต่ำสุดและก๊าซ maldistribution ในเตียง fluidized การวิเคราะห์สเปกตรัม (Ajbar et al., 2009) ได้ถูกนำมาใช้สำหรับการระบุการไหล Bakshi et al, (1995) ใช้วิธีการหลายความละเอียดในการวิเคราะห์การไหลในคอลัมน์ฟอง Briongos et al, (2006) ใช้โครงสร้างอวกาศและการวิเคราะห์ multiresolution เพื่อศึกษาเตียง fluidized ก๊าซแข็ง hydrodynamics วิธีการ decoupling ยังได้รับนำไปใช้กับความผันผวนของความดันในเตียงก๊าซ fluidized (Zhang et al., 2010). การวิเคราะห์ความวุ่นวายไม่เชิงเส้นได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางสำหรับการระบุการไหลของกระแสก๊าซแข็ง (นาง et al., 1990) fluidized เตียง (ใบ et al., 1997, เอลลิส et al., 2003 Marzocchella et al., 1997 และ Van Den ลีคและ Schouten, 1993) และคอลัมน์ฟอง (Ajbar et al., 2009 Cassanello et al., 2001 Kikuchi et al., 1997 Letzel et al., 1997 หลิน et al., 2001 Nedeltchev et al., 2003 และ Nedeltchev et al., 2006) มันเป็นที่น่าสังเกตว่าแวนเดอร์ Schaaf et al, (2004) แสดงให้เห็นว่าการวิเคราะห์ความคล้ายคลึงกันระหว่างความสับสนวุ่นวายและการวิเคราะห์ความถี่ที่มีอยู่ ในคำอื่น ๆ ความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างเอนโทรปี Kolmogorov และพลังงานความหนาแน่นสเปกตรัมจากความผันผวนของความดันลดลงในเตียง fluidized. หลิน et al, (2001) ที่สกัดทั้งเอนโทรปีของตัวชี้วัดและข้อมูลร่วมกันจากความผันผวนของความดันแตกต่างวัดในคอลัมน์ฟองเพื่อที่จะระบุระบอบการไหลหลัก อย่างไรก็ตามการระบุระบอบการปกครองการไหลตามพารามิเตอร์เหล่านี้ไม่ชัดเจนมาก. อีกวิธีใหม่ที่น่าสนใจสำหรับการระบุการไหลอยู่บนพื้นฐานของเอนโทรปีของแชนนอน (Zhong et al., 2009) ที่มีขนาดใหญ่เอนโทรปีของแชนนอนสอดคล้องกับความผิดปกติที่สูงขึ้นในระบบ นี้มีความหมายที่ซับซ้อนมากขึ้นและธรรมชาติวุ่นวายที่เกิดขึ้นในการเคลื่อนไหวปั่นป่วนของก๊าซหรืออนุภาคก๊าซของแข็งหรือก๊าซธรรมชาติเหลวปฏิสัมพันธ์อย่างเข้มข้นไหลความไม่แน่นอน ฯลฯ เอนโทรปีของแชนนอนเป็นตัวชี้วัดระดับของการกำหนดในระบบบางอย่าง ขึ้นอยู่กับเอนโทรปีนอนส์ Zhong et al, (2009) ระบุขอบเขตของห้ารูปแบบการไหลที่แตกต่างกันในเตียงพวยของเหลวที่มีแรงดัน Kang et al, (1999) ที่ใช้เอนโทรปีแชนนอนจากความผันผวนของความดันในการตรวจสอบการเปลี่ยนรูปแบบการไหลในสามเฟสเตียง fluidized. ในสาขาเตียง fluidized ก๊าซของแข็งเป็นวิธีการที่มีแนวโน้มได้รับการพัฒนาโดยGómez-Hernández et al, (2014) ผู้เขียนดำเนินการวิเคราะห์พลังงานในวงกว้างของสัญญาณความผันผวนของความดันเตียง fluidized โดยใช้วิธีการแบ่งความถี่ใหม่ วิธีการระบุล่าสุดเกี่ยวกับการไหลในเตียง fluidized ก๊าซของแข็งได้รับการตีพิมพ์โดย Tamadondar et al, (2012), Saayman et al, (2013), et al, ใจบุญ (2013) Llop et al, (2015) และจู้ et al, (2013) ทีมวิจัยครั้งแรกที่ใช้ไบอนุภาคในการกำหนดขอบเขตของระบอบการปกครองที่ไหล Saayman et al, (2013) ใช้เอกซ์เรย์ได้อย่างรวดเร็ว X-ray สำหรับปริมาณของระบอบการปกครองที่ไหลหลัก Makkawi และไรท์ (2002) โดดเด่นในระบอบไหลโดยใช้วิธีการเอกซ์เรย์ความจุไฟฟ้า Kuwagi et al, (2014) ได้เสนอการไหลสามมิติแผนที่ระบอบการปกครองสำหรับการวิเคราะห์ไหล Babaei et al, (2012) และ Llop et al, (2015) ลักษณะการไหลของระบอบการปกครองหลักในเตียง fluidized บนพื้นฐานของการแปลงกลับเป็นซ้ำ Babaei et al, (2013) ตรวจสอบ hydrodynamics เตียง fluidized โดยใช้การวิเคราะห์ปริมาณการเกิดซ้ำ Chalermsinsuwan et al., 2014a และ Chalermsinsuwan et al., 2014b ให้ระบอบการปกครองลักษณะไหลปรับปรุงความเข้มข้นของอนุภาคของแข็งสูงหมุนเวียนเตียง fluidized เครื่องปฏิกรณ์ Zhu et al, (2013) ระบุโครงสร้างการไหลและการเปลี่ยนระบอบการปกครองในเตียง fluidized ก๊าซของแข็งผ่านวิธีการวิเคราะห์ช่วงเวลาที่สอดคล้องใหม่ที่เรียกว่าวิธีการประมวลผลข้อมูลขณะนี้ De Martín et al, (2011) ที่ตรวจพบการเปลี่ยนระบอบการปกครองในเตียง fluidized ก๊าซแข็งขึ้นอยู่กับความถี่ต่ำสัญญาณ accelerometry Briongos และมาร์ตี้ (2004) ใช้ความผันผวนของพื้นผิวเตียงฟรีเตียง fluidized สำหรับการระบุการไหล บา et al, (2010) ที่ใช้ในการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนสำหรับลายเซ็นลักษณะ nonintrusive เตียง fluidized hydrodynamics. 1.1 ความสำคัญของการผันผวนของความดันสำหรับการระบุการไหลในอดีต 20 ปีที่ผ่านมาการวิเคราะห์เชิงเส้นจากความผันผวนของความดันได้ถูกใช้โดยกลุ่มวิจัยที่แตกต่างกัน (ใบ et al., 1997 Johnsson et al., 2000 Llauróและ Llop 2006 Llop et al., 2015 Llop et al., 2012 และ Zijerveld et al., 1998) ทั้งลักษณะและประเภทของระบอบการปกครองที่ไหล Tahmasebpou

Results (Thai) 3:

1 . บทนำ
ประสิทธิภาพของเครื่องปฏิกรณ์แบบหลายผลกระทบจากการไหลของระบบและคุณภาพของก๊าซกระจาย ( briens et al . , 1997 ) ทำนาย utrans transition ความเร็วในเครื่องปฏิกรณ์แบบหลายคอลัมน์ ( ฟอง , ฟลูอิไดซ์เบดเตียง ฯลฯ ) เป็นสิ่งที่สำคัญมากสำหรับการออกแบบและการขยายขนาดของพวกเขาเช่นเดียวกับการดำเนินงานที่มีประสิทธิภาพอัตราการถ่ายเทความร้อนและมวล รวมทั้งการผสม และการแปลงจะค่อนข้างแตกต่างกันในหลักการที่ดัชนี . มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะทราบว่าช่วงคุณสมบัติทางกายภาพและพารามิเตอร์ปฏิบัติการซึ่งไหล regimes หลักชนะ ตัวอย่าง ajbar et al .( 2009 ) โต้แย้งว่ามันมักจะเป็นที่พึงปรารถนาใช้ฟองคอลัมน์ในระบอบการปกครองที่เป็นเนื้อเดียวกันและดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะระบุได้อย่างแม่นยำเขตแดนของ Chen et al . ( 1994 ) ได้ศึกษาอย่างรอบคอบ โครงสร้างการไหลในคอลัมน์ฟองวงกลมและสามเฟสแบบฟลูอิไดซ์เบด ผู้เขียนเอกสารการไหล regimes ต่าง ๆและย่อยอาหาร . นอกจากนี้ในการศึกษาของพวกเขาโอโมส et al . ( 2003a ) ให้หลักฐานสำหรับการดำรงอยู่ของทั้งครั้งแรกและครั้งที่สองเปลี่ยนระบอบย่อย

ความเร็วเปลี่ยนหลักเกี่ยวข้องกับเสถียรภาพการไหล แจ็กสัน ( 1963 ) เป็นหนึ่งในคนแรกที่นักวิจัยที่ศึกษาเสถียรภาพของรัฐเป็นของชุด Batchelor ( 1988 ) ได้พัฒนาทฤษฎีของความไม่แน่นอนของฟลูอิดไดซ์เบดเครื่องแบบ shnip et al .( 1992 ) เกณฑ์สำหรับการเปลี่ยนจากเนื้อเดียวกันกับระบอบการปกครองที่แตกต่างกันในมิติฟองคอลัมน์เตาปฏิกรณ์ เลอ ó n-becerril และหลิน ) ( 2544 ) Joshi et al . ( 2001 ) และ bhole โจชิ ( 2005 ) และศึกษาเสถียรภาพของเครื่องปฏิกรณ์แบบหลายดัชนียัง . โมนาแฮนและ Fox ( 2007 ) ประยุกต์การวิเคราะห์เสถียรภาพเชิงเส้นในอากาศและน้ำในคอลัมน์ฟองทฤษฎีเสถียรภาพเชิงเส้นและถูกใช้โดย bhole โจชิ ( 2005 ) สำหรับการเปลี่ยนความเร็ว นอกจากนี้ การคำนวณพลศาสตร์ของไหล ( CFD ) จำลอง ( โอโมส et al . , 2003b โมนาแฮน , et al . , 2005 และ simmonet et al . , 2008 ) ได้ใช้

การสำรวจวรรณกรรมมากมายที่อุทิศให้กับการไหลในเครื่องปฏิกรณ์แบบหลายระบบ เผยยังคงรุนแรงช่องว่างซึ่งกระตุ้นการวิจัยในพื้นที่นี้ มีปัจจุบันไม่มีวิธีที่เชื่อถือได้เพื่อระบุขอบเขตของระบบกระแสหลักในเครื่องปฏิกรณ์แบบหลายอุตสาหกรรมแม้แต่การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์พบปัญหาการแบ่งปันที่ไม่เหมาะสมหรือไม่เพียงพอเป็นผู้จัดจำหน่ายก๊าซกลายเป็นเสียบ

เรื่องการไหลของระบอบประชาชนได้รับงานสอบสวนในรอบ 50 ปี แอนเดอร์สันและควินน์ ( 1970 ) ได้ศึกษาการติดตามสิ่งปนเปื้อนในระบบการไหลบัตรที่น่าสนใจของการเปลี่ยนแปลงระบอบการปกครองในคอลัมน์ของฟองที่นำเสนอโดย deckwer et al . ( 1973 ) ผู้เขียนรายงานว่า ในช่วงที่ 2 จาก 0.0024 ถึง 0.062 m / s , โซนที่แตกต่างกันการผสมของเหลวอยู่ การ backmixing ในโซนด้านบนของคอลัมน์เป็นสองเท่าในโซนล่างของคอลัมน์ ที่ 2 = 0062 m / s แยกเป็นสองโซนผสมหายไปอีกครั้ง และสามารถสังเกตเดียวแกนกระจายค่าสัมประสิทธิ์สำหรับเตียงฟองทั้งหมด จุดแยกอยู่ประมาณตรงกลางของฟองเตียง

เรื่องระบอบการไหลยังคงเป็นที่น่าสนใจมากสำหรับนักวิจัย สำหรับอินสแตนซ์ผลของขนาดคอลัมน์ฟองบนไหล transition ได้วิจัยรูซีค่า et al . ( 2001a ) รูซีค่า et al . ( 2003 , 2008 ) ทำการศึกษาผลของความหนืดในเนื้อเดียวกันต่างกันการ transition และผลของสารลดแรงตึงผิวต่อเสถียรภาพระบอบการปกครองเป็นเนื้อเดียวกันในฟองคอลัมน์ Mota et al .( 2011 ) ได้ศึกษาผลของการใช้เมล็ดในการ transition ในฟองคอลัมน์ เมนา et al . ( 2005 ) ที่ศึกษาผลของของแข็งในการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกันเป็นเนื้อเดียวกันในคอลัมน์ฟอง ริเบโร่ mewes ( 2007 ) และศึกษาอิทธิพลของอิเล็กโทรใน transition ในคอลัมน์ฟอง ruthiya et al .( 2005 ) ที่ตรวจพบในระบบการไหล น้ำฟองคอลัมน์ตามความผันผวนของความดัน ในอดีตห้าปีในฟิลด์ของฟองคอลัมน์เอกสารใหม่มากมาย ( เฮอร์ et al . , 2013 , Mota et al . , 2011 และ nedeltchev et al . , 2011 ; nedeltchev และเชคเชคอัล dahhan 2013 , และ , 2013 , Şอัล et al . , 2013 และ shiea et al . , 2013 ) ได้ตีพิมพ์

วิธีการมากมายสำหรับการไหลของระบบในเครื่องปฏิกรณ์แบบหลายตัวได้ถูกเสนอในวรรณคดี ภาพรวมของวิธีการที่ใช้กับสัญญาณที่แตกต่างกันวัดในคอลัมน์ฟองได้ถูกนำเสนอโดยเชค และ อัล dahhan ( 2007 ) และ nedeltchev และเชค ( 2013 ) ที่สุดของวิธีการที่เป็นมาตรฐาน เช่น การวิเคราะห์ทางสถิติหรือลอยวิเคราะห์การไหล )วิธีการที่ทันสมัย ( เศษส่วนการวิเคราะห์สเปกตรัมการวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นการวิเคราะห์เวฟเล็ตความวุ่นวายและการวิเคราะห์ ) ถูกใช้ในคอลัมน์ฟอง briens และเอลลิส ( 2005 ) ใช้พร้อมกันมากที่สุดของวิธีการเหล่านี้ในฟลูอิดไดซ์เบดแบบสามวัฎภาคของระบบ fragu í o et al . ( 2007 ) จัดการไหล regimes ในฟลูอิไดซ์เบดเตียงสาม - บนพื้นฐานของการติดตามการทดลองอนุภาคกัมมันตรังสี .

สถิติที่ถูกใช้ โดยขวด et al . ( 2000 ) และ gourich et al . ( 2006 ) การวิเคราะห์แฟร็กทัล ( พัดลม et al . , 1993 ) และการวิเคราะห์เวฟเล็ต ( Ellis et al . , 2003 และลู่และ Li , 1999 ) ได้ถูกเสนอเพื่ออธิบายพฤติกรรมทางพลศาสตร์ของการไหลสองสถานะเรียบร้อยแล้ว draho š et al . ( 1992 ) ใช้ในการวิเคราะห์เพื่อแยกแยะระหว่างไหล regimes เฮิร์สต์ในฟองก๊าซ ของเหลว และคอลัมน์ briens et al .( 1997 ) ใช้ยังเฮิรสท์ของการวิเคราะห์ตรวจจับความเร็วต่ำสุดและการแบ่งปันที่ไม่เหมาะสมหรือไม่เพียงพอในฟลูแก๊สฟลูอิไดเซชันที่เตียง การวิเคราะห์สเปกตรัม ( ajbar et al . , 2009 ) ได้ถูกใช้สำหรับการไหลของระบบรหัส Bakshi et al . ( 1995 ) ที่ใช้ multi-resolution วิธีการสำหรับการวิเคราะห์การไหลในคอลัมน์ฟอง briongos et al .